Обясняваме какво представляват ензимите и тяхната структура.Също така как са класифицирани тези протеини и как действат.
Какво представляват ензимите?
Ензимите са набор от протеин отговаря за катализиране (изстрелване, ускоряване, модифициране, забавяне и дори спиране) на различни химична реакция, при условие че са термодинамично възможни. Това означава, че те са регулаторни вещества в тялото на живи същества, обикновено чрез намаляване на Енергия първоначално, необходимо за започване на реакцията.
Ензимите са от съществено значение за живот и катализират около 4000 известни химични реакции, при условие че са налице условията на рН, температура или химическа концентрация, тъй като ензимите, като протеини, също могат да се денатурират и да загубят своята ефективност.
Първият ензим е открит в средата на 19 век от Анселм Пайен и Жан-Франсоа Персо, въпреки че експериментите около ферментация Луи Пастьор вече е интуитивно интуитивно интуитивно разбрал наличието на някаква органична "ускоряваща" субстанция в тези процеси, които по онова време се считат за чисто химически.
Ензимите днес са широко известни и всъщност се използват от различни човешки индустрии (храна, химикали, селско стопанство, петрол и др.), освен че са незаменима част от компонентите, които поддържат вътрешния баланс на нашето тяло, ускоряват необходимите реакции (като тези, които доставят енергия), активират и дезактивират други избирателно (както правят хормоните) и пъстър и така нататък.
Структура на ензимите
Повечето ензими са съставени от глобуларни протеини със силно променлив размер: от мономери от 62 аминокиселини до огромни вериги от около 2500. Въпреки това, само няколко от тях участват пряко в катализа на реакцията, известни катоактивен център.
Последователността, в която са събрани всички тези аминокиселини, определя триизмерната структура на ензима, което също диктува специфичното му функциониране. Понякога тази структура има и места за привличане на кофактори, тоест други вещества, чиято намеса е необходима за получаване на желания ефект.
Ензимите са силно специфични, тоест не реагират с нищо и не участват в никаква реакция. Те имат много специфична и прецизна биохимична задача, която изпълняват с много нисък процент грешки.
Класификация на ензимите
Ензимите се класифицират въз основа на специфичната реакция, която катализират, както следва:
- Оксидоредуктази. Те катализират окислително-редукционните реакции, тоест пренасянето на електрони или от атоми водород от един субстрат в друг. Примери за тях са ензимите дехидрогеназа и° С оксидаза.
- Трансферази. Те катализират прехвърлянето на специфична химична група, различна от водорода, от един субстрат на друг. Пример за това е ензимът глюкокиназа.
- Хидролази. Те се справят с реакциите на хидролиза (разкъсване на молекули органични от молекули на Вода). Например лактаза.
- Liasas. Ензими, които катализират счупването или заваряването на субстрати. Например, ацетат декарбоксилаза.
- Изомерази. Те катализират взаимното преобразуване на изомери, тоест превръщат молекула в нейния триизмерен геометричен вариант.
- Жартиери. Тези ензими катализират специфични реакции на свързване на субстрата чрез едновременна хидролиза на трифосфатни нуклеотиди (като напр. АТФ или GTP). Например ензимът частна карбоксилаза.
Как действат ензимите?
Действието на ензима може да се ускори с повишаване на калорийните енергийни нива.
Ензимите могат да действат по различни начини, въпреки че винаги намаляват енергията на активиране на химическата реакция, тоест количеството енергия, необходимо за нейното стартиране. Тези различни режими са:
- Околна среда. Енергията на активиране се намалява чрез създаване на среда, благоприятна за протичането на реакцията, например чрез модифициране на химичните свойства на субстрата чрез реакции със собствен аминокиселинен слой.
- Улеснете прехода. Енергията на прехода се намалява без да се модифицира субстрата, тоест създава се среда с оптимални заряди за протичане на реакцията.
- Дайте алтернативен маршрут. В този случай ензимите реагират със субстрата, за да генерират ES (ензим/субстрат) комплекс, който „прескача стъпки“ в обикновения път на реакцията, намалявайки времето, необходимо за нейното протичане.
- Увеличете температурата. В рамките на определени параметри действието на ензима може да се ускори чрез повишаване на нивата на калорична енергия, дадена от екзотермични реакции успоредно.