Neno "enzyme" lina mizizi ya Kilatini. Katika tafsiri, ina maana "chachu". Katika Kiingereza, dhana "enzyme" hutumiwa, inayotokana na neno la Kigiriki, linalomaanisha kitu kimoja. Enzymes ni protini maalum. Wao huundwa katika seli na wana uwezo wa kuharakisha mchakato wa michakato ya biochemical. Kwa maneno mengine, hufanya kama vichocheo vya kibaolojia. Hebu tuchunguze zaidi kile kinachojumuisha maalum ya hatua ya enzymes. Aina za umaalum pia zitaelezwa katika makala.
Sifa za jumla
Onyesho la shughuli ya kichocheo ya baadhi ya vimeng'enya ni kutokana na kuwepo kwa idadi ya misombo isiyo ya protini. Wanaitwa cofactors. Zimegawanywa katika vikundi 2: ioni za chuma na idadi ya dutu zisizo za kikaboni, na vile vile coenzymes (misombo ya kikaboni).
Mfumo wa Shughuli
Kwa asili yake ya kemikali, vimeng'enya ni vya kundi la protini. Walakini, tofauti na mwisho, vitu vinavyozingatiwa vina tovuti inayotumika. Ni ngumu ya kipekee ya vikundi vya kazi vya mabaki ya asidi ya amino. Wao huelekezwa kwa ukali katika nafasi kutokana na muundo wa juu au wa quaternary wa enzyme. Katika amilifukituo ni pekee maeneo ya kichocheo na substrate. Mwisho ndio huamua maalum ya enzymes. Substrate ni dutu ambayo protini hufanya. Hapo awali, iliaminika kuwa mwingiliano wao unafanywa kwa kanuni ya "ufunguo wa ngome." Kwa maneno mengine, tovuti inayotumika lazima ilingane wazi na substrate. Kwa sasa, hypothesis tofauti inashinda. Inaaminika kuwa hakuna mawasiliano halisi hapo awali, lakini inaonekana wakati wa mwingiliano wa dutu. Ya pili - kichocheo - tovuti huathiri maalum ya hatua. Kwa maneno mengine, huamua asili ya itikio la kasi.
Jengo
Enzymes zote zimegawanywa katika sehemu moja na mbili. Wa kwanza wana muundo sawa na muundo wa protini rahisi. Zina vyenye asidi ya amino tu. Kundi la pili - protini - linajumuisha sehemu za protini na zisizo za protini. Ya mwisho ni coenzyme, ya kwanza ni apoenzyme. Mwisho huamua maalum ya substrate ya enzyme. Hiyo ni, hufanya kazi ya tovuti ya substrate katika kituo cha kazi. Coenzyme, ipasavyo, hufanya kama eneo la kichocheo. Inahusiana na maalum ya kitendo. Vitamini, metali na viambajengo vingine vyenye uzito wa chini wa molekuli vinaweza kufanya kazi kama vimeng'enya.
Catalysis
Kutokea kwa mmenyuko wowote wa kemikali kunahusishwa na mgongano wa molekuli za dutu zinazoingiliana. Mwendo wao katika mfumo umedhamiriwa na uwepo wa nishati ya bure inayowezekana. Kwa mmenyuko wa kemikali, ni muhimu kwamba molekuli kuchukua mpitohali. Kwa maneno mengine, lazima wawe na nguvu za kutosha kupita kizuizi cha nishati. Inawakilisha kiwango cha chini cha nishati kufanya molekuli zote tendaji. Vichocheo vyote, ikiwa ni pamoja na enzymes, vina uwezo wa kupunguza kizuizi cha nishati. Hii huchangia mwendo kasi wa majibu.
Nini umaalum wa vimeng'enya?
Uwezo huu unaonyeshwa katika kuongeza kasi ya itikio fulani pekee. Enzymes zinaweza kutenda kwenye substrate sawa. Hata hivyo, kila mmoja wao ataharakisha tu majibu maalum. Umaalumu tendaji wa kimeng'enya unaweza kufuatiliwa kwa mfano wa tata ya pyruvate dehydrogenase. Inajumuisha protini zinazoathiri PVK. Ya kuu ni: pyruvate dehydrogenase, pyruvate decarboxylase, acetyltransferase. Mmenyuko yenyewe inaitwa decarboxylation ya oxidative ya PVC. Bidhaa yake ni asidi asetiki amilifu.
Ainisho
Kuna aina zifuatazo za umaalumu wa kimeng'enya:
- kemikali ya stereo. Inaonyeshwa katika uwezo wa dutu kuathiri mojawapo ya stereoisomeri za substrate zinazowezekana. Kwa mfano, fumarate hydrotase inaweza kuchukua hatua kwenye fumarate. Hata hivyo, haiathiri cis isoma - asidi ya maleic.
- Kabisa. Maalum ya enzymes ya aina hii inaonyeshwa katika uwezo wa dutu kuathiri tu substrate maalum. Kwa mfano, sucrase humenyuka pamoja na sucrose, arginase pamoja na arginine, na kadhalika.
- Jamaa. Maalum ya enzymes katika hilikesi imeonyeshwa katika uwezo wa dutu kuathiri kikundi cha substrates ambazo zina dhamana ya aina moja. Kwa mfano, alpha-amylase humenyuka na glycogen na wanga. Wana dhamana ya aina ya glycosidic. Trypsin, pepsin, chymotrypsin huathiri protini nyingi za kikundi cha peptidi.
Joto
Enzymes zina maalum chini ya hali fulani. Kwa wengi wao, joto la + 35 … + 45 digrii huchukuliwa kama bora zaidi. Wakati dutu inapowekwa katika hali na viwango vya chini, shughuli zake zitapungua. Hali hii inaitwa uanzishaji unaoweza kutenduliwa. Wakati joto linapoongezeka, uwezo wake utarejeshwa. Inafaa kusema kuwa inapowekwa katika hali ambapo t ni ya juu kuliko maadili yaliyoonyeshwa, uanzishaji pia utatokea. Hata hivyo, katika kesi hii, itakuwa isiyoweza kurekebishwa, kwani haitarejeshwa wakati joto linapungua. Hii ni kutokana na kubadilika kwa molekuli.
Athari ya pH
Chaji ya molekuli inategemea ukali. Ipasavyo, pH huathiri shughuli ya tovuti inayofanya kazi na maalum ya enzyme. Fahirisi ya asidi bora kwa kila dutu ni tofauti. Hata hivyo, katika hali nyingi ni 4-7. Kwa mfano, kwa mate alpha-amylase, asidi mojawapo ni 6.8. Wakati huo huo, kuna idadi ya tofauti. Asidi bora ya pepsin, kwa mfano, ni 1.5-2.0, chymotrypsin na trypsin ni 8-9.
Kuzingatia
Kadiri kimeng'enya kinavyozidi kuongezeka, ndivyo kasi ya majibu inavyoongezeka. Sawahitimisho pia linaweza kufanywa kuhusu mkusanyiko wa substrate. Hata hivyo, maudhui ya kueneza ya lengwa yanabainishwa kinadharia kwa kila dutu. Pamoja nayo, vituo vyote vya kazi vitachukuliwa na substrate inayopatikana. Katika hali hii, umaalum wa kimeng'enya utakuwa wa juu zaidi, bila kujali uongezaji unaofuata wa malengo.
Nyenzo za Udhibiti
Zinaweza kugawanywa katika vizuizi na viamsha. Kategoria hizi zote mbili zimegawanywa katika zisizo maalum na maalum. Aina ya mwisho ya vianzishaji ni pamoja na chumvi za bile (kwa lipase kwenye kongosho), ioni za kloridi (kwa alpha-amylase), asidi hidrokloric (kwa pepsin). Viamilisho visivyo maalum ni ioni za magnesiamu zinazoathiri kinasi na phosphatase, na vizuizi maalum ni peptidi za mwisho za proenzymes. Mwisho ni aina zisizo na kazi za dutu. Huwashwa baada ya kupasuka kwa peptidi za mwisho. Aina zao maalum zinahusiana na kila proenzyme ya mtu binafsi. Kwa mfano, katika fomu isiyo na kazi, trypsin huzalishwa kwa namna ya trypsinogen. Kituo chake cha kazi kinafungwa na hexapeptide ya mwisho, ambayo ni kizuizi maalum. Katika mchakato wa uanzishaji, imegawanywa. Tovuti inayotumika ya trypsin inakuwa wazi kama matokeo. Vizuizi visivyo maalum ni chumvi kutoka kwa metali nzito. Kwa mfano, sulfate ya shaba. Zinachochea utofautishaji wa misombo.
Kizuizi
Inaweza kuwa ya ushindani. Jambo hili linaonyeshwa kwa kuonekana kwa kufanana kwa muundo kati ya kizuizi na substrate. Wao nikuingia katika mapambano ya mawasiliano na kituo cha kazi. Ikiwa maudhui ya inhibitor ni ya juu kuliko ya substrate, inhibitor tata ya enzyme huundwa. Wakati dutu inayolengwa imeongezwa, uwiano utabadilika. Matokeo yake, inhibitor italazimika nje. Kwa mfano, succinate hufanya kama sehemu ndogo ya succinate dehydrogenase. Vizuizi ni oxaloacetate au malonate. Ushawishi wa ushindani unachukuliwa kuwa bidhaa za majibu. Mara nyingi wao ni sawa na substrates. Kwa mfano, kwa glucose-6-phosphate, bidhaa ni glucose. Substrate itakuwa glucose-6 phosphate. Kizuizi kisicho na ushindani haimaanishi kufanana kwa muundo kati ya dutu. Kizuizi na substrate zote zinaweza kushikamana na kimeng'enya kwa wakati mmoja. Katika kesi hii, kiwanja kipya kinaundwa. Ni tata-enzyme-substrate-inhibitor. Wakati wa kuingiliana, kituo cha kazi kinazuiwa. Hii ni kutokana na kufungwa kwa kizuizi kwenye tovuti ya kichocheo ya AC. Mfano ni cytochrome oxidase. Kwa enzyme hii, oksijeni hufanya kama substrate. Chumvi ya asidi hidrosiani ni vizuizi vya cytochrome oxidase.
Udhibiti wa allosteric
Katika baadhi ya matukio, pamoja na kituo amilifu ambacho huamua umahususi wa kimeng'enya, kuna kiungo kimoja zaidi. Ni sehemu ya allosteric. Ikiwa activator ya jina moja inamfunga, ufanisi wa enzyme huongezeka. Ikiwa inhibitor humenyuka na kituo cha allosteric, basi shughuli ya dutu hupungua ipasavyo. Kwa mfano, adenylate cyclase naguanylate cyclase ni vimeng'enya vilivyo na udhibiti wa aina ya allosteri.
