Ferment oqsili vazifasi nima? Oqsillarni enzimatik funktsiyasi: misollar

tananing ish - hujayralari millionlab ishtirok bo'lgan juda murakkab jarayon, har xil moddalar minglab. Lekin butunlay inson yoki hayvon hayoti butunlay imkonsiz bo'lardi holda alohida oqsil, bog'liq bir maydoni bor. deb, ehtimol kiritish, biz fermentlar haqida endi bormoqda.

Bugun biz fermentativ ko'rib chiqamiz oqsillar funktsiyasini. Bu biokimyo asosiy maydoni bo'lgan.

Bu moddalarning asosini asosan oqsillar ekan, keyin ular tomonidan ko'rib chiqilishi mumkin. Siz birinchi marta fermentlar 19-asrning 30-yillarda topilgan uchun, faqat olimlar ular uchun ko'proq yoki kamroq yagona ta'rifi kelishi uchun, bir asrdan ko'proq oldi deb bilish kerak. Bas, nima vazifani oqsil fermentlar tomonidan amalga oshiriladi? Bu kuni, shuningdek, ularning tuzilishi va misollar reaktsiyalar kabi, bu maqolada bilib olamiz.

Siz har protein ham nazariy, bir ferment bo'lishi mumkin emas, deb tushunish kerak. Dumaloq oqsillar faqat boshqa organik birikmalar nisbatan katalitik faolligini namoyish qila oladigan hosil qiladi. Bu sinfda barcha tabiiy birikmalar kabi, fermentlarni amino kislotalar ortig'i tashkil topgan. oqsillar (maqolada bo'ladi bo'lgan misollar) fermentativ vazifasi kimning molyar massasi 5000 dan kichik, faqatgina amalga oshirilishi mumkin.

bir ferment, nima zamonaviy ta'rifi

- fermentlar bir biologik katalizatorlar kelib chiqishi. Ular tufayli reaktivlar (substrat) o'rtasida yaqin aloqa uchun, reaktsiyasini tezlashtirish qobiliyatiga ega. Biz aytish mumkin oqsillarning fermentativ vazifasi - bir jarayon tirik organizm uchun o'ziga xos bo'lgan biokimyoviy reaktsiyalar ba'zi kataliz. Faqat ulardan bir kichik qismi laboratoriyada qayta takrorlanishi mumkin.

Bu sohada so'nggi yillarda ba'zi oqimi bor edi, deb ta'kidlash lozim. Olimlar asta-sekin, shuningdek, dori emas, faqat iqtisodiy maqsadlar uchun foydalanish mumkin sun'iy fermentlarni yaratish yaqin, lekin kelgan. Bu samarali boshlang'ich saratoni ham kichik maydonlarni yo'q qilish mumkin fermentlarni ishlab chiqilgan.

ferment qaysi qismlari bevosita reaksiya jalb?

substrat bilan aloqada ferment butun tanani, lekin faol sayt deb ataladi qaysi faqat bir kichik qismini o'z ichiga olmaydi, unutmang. Bu-birini to'ldiruvchi, ularning asosiy mulki hisoblanadi. Bu tushuncha ferment ideal shaklda substrat va ularning fizik va kimyoviy xususiyatlariga mos ekanligini nazarda tutadi. Biz, deb aytish mumkin fermentlar vazifasi quyidagicha bu holatda bo'ladi:

• Ularning suv qobiq yuzasi pastga keladi.
• muayyan deformatsiyalar (polarization masalan,) mavjud.
• bir-biriga yaqinroq harakat esa Shundan so'ng ular, kosmosda maxsus tarzda tashkil etiladi.

Bu omillar reaktsiya jadallashtirish olib keladi. Endi, keling, fermentlar va noorganik katalizatorlar orasida taqqoslash qilish qilaylik.

faoliyatini solishtirish	fermentlar	noorganik katalizatorlar
oldinga va teskari reaksiyalarning tezlashtirish	bir xil	bir xil
O'ziga xosligi (komplementerlık)	materiallar muayyan turiga faqat mos, yuqori o'ziga xosligi	bir necha shunga o'xshash reaksiyalar tezlashtiradi, universal bo'lishi mumkin
javob tezligi	bir necha million marta reaktsiya qizg'inligini oshiring	yuzlab marta va minglab tezlashtirish
issiqlik reaktsiya	reaktsiya "yo'q", chunki unda ishtirok oqsillarni umumiy yoki qisman denatürasyon boradi	isitiladi qachon, eng katalitik reaksiyalar bir necha marta jadal

Ko'rib turganingizdek, oqsillar fermentativ vazifasi o'ziga xos xususiyatini talab qiladi. o'z-o'zidan ham bu oqsillarni juda ham o'ziga xos turlari bor, deb qo'shib beradi. Sodda kobay uchun inson fermentlar deyarli mos, qo'ydi.

fermentlar tarkibida haqida muhim ma'lumot

Bu moddalar tuzilishi darhol uchta darajasini xavfsiz holatga qilinadi. asosiy tuzilishi fermentlar tarkibiga kiruvchi amino kislota qoldiqlari bilan aniqlanishi mumkin. Oqsillarni enzimatik funktsiyasi buyon, biz qayta-qayta bu maqolada keltirilgan qaysi misollar, shu asosda aniq, ularni aniqlash uchun, faqat birikmalar ayrim toifadagi tomonidan amalga oshirilishi mumkin juda real hisoblanadi.

o'rta darajada kelsak, aksessuar unga bu amino kislota qoldiqlari o'rtasida sodir bo'lishi mumkin obligatsiyalar qo'shimcha turlari orqali belgilanadi. Bu aloqa vodorod, elektrostatik, hidrofob va Van der Waals shovqinlarni. ferment turli qismlarida bu ulanishlar sabab keskinlik natijasida α-spiral, Loop va β-simlar ishlab chiqarilgan.

uchlamchi tuzilishi polipeptid zanjirning nisbatan katta qismlarini shunchaki yo'l Aslida natijasidir. natijada simlar deb nomlangan domenlari mavjud. Nihoyat, bu tuzilishi yakuniy shakllanishi faqat turli domenlar o'rtasida tashkil etilgan barqaror o'zaro keyin bo'lib o'tadi. Bu o'zlari bir-biridan mutlaqo mustaqil tarzda ketadi domenlar shakllantirish shuni unutmaslik kerak.

Ba'zi domen xususiyatlari

Odatda, ular tashkil etuvchi polipeptid zanjir, taxminan 150 amino kislotalar ortig'i iborat. domenlari bir-biri bilan muloqotda bo'lsa, pufakcha hosil. funktsiya ular asosida fermentativ faol saytlar tomonidan amalga oshiriladi beri, bu jarayonning muhimligini tushunish kerak.

domen o'zi uning tarkibida amino kislota qoldiqlari orasida ko'p ta'sirlar bor, deb aslida bilan xarakterlanadi. Ularning soni o'zlari domenlar o'rtasida o'sha reaktsiyalar uchun juda yuqori bo'ladi. Shunday qilib, turli organik erituvchi harakatlari uchun ular orasida chuqur nisbatan "nochor". bir necha suv molekulalari mos 20-30 kub Angstrom tartibi hajmi. Turli domenlari ko'pincha butunlay boshqacha vazifalarini bajarish bilan bog'liq bo'lgan to'liq noyob uch o'lchamli tuzilishini, bor.

faol saytlar

qoida tariqasida, faol saytlar qat'iy domenlar o'rtasida joylashgan. Shunga ko'ra, har bir reaktsiya davomida juda muhim rol o'ynaydi. Tufayli domenlar Ushbu tadbirni ferment sohasida muhim moslashuvchan bo'lishi, harakat topildi. fermentativ vazifasi, mos ravishda, uning fazoviy o'rnini o'zgartirish mumkin faqat birikmalar amalga oshiriladi, chunki, bu, juda muhim ahamiyatga ega.

ferment organizmdagi polipeptid aloqa uzunligi o'rtasidagi, va ular amalga qanday murakkab vazifalarni tomonidan, to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik bor. Asoratlar roli, ham butunlay yangi domenlar shakllantirish uchun katalitik domen orasida tufayli reaktsiya faol sayt shakllantirish orqali erishiladi.

Ba'zi oqsillar, fermentlar (misollar - Lizozim va glikogen) reaktsiya bir xil turdagi kimyoviy obligatsiyalar bo'linish katalizörlü bo'lsa-da, kattaligi (mos ravishda 129 va 842 amino kislotalar quyqa,) katta farq qilishi mumkin. farq yanada katta va keng fermentlar yaxshi katta barqarorlik va ta'minlaydi fazoda o'z o'rnini, nazorat qilish ega bo'lgan, deb reaktsiya tezligini.

Fermentlarning asosiy tasnifi

Ayni paytda qabul va dunyoda keng tarqalgan standart tasnifi hisoblanadi. Uning so'zlariga ko'ra, u tegishli quyi sinflarini bilan olti yadroli darslari, turibdi. Biz faqat asosiy ko'rib. Bu yerda ular:

1. Oxidoreductases. rag'batlantirish redoks reaktsiyalar - bu holatda fermentlar vazifasi.

2. transferazlar. Quyidagi guruhlar o'rtasidagi transfer substratlar amalga mumkin:

• Bir-uglerod birliklari.
• aldegidlar va ketonlar qoldiqlari.
• Ustasi va glikosil komponentlar.
• Alkil quyqa (istisno sifatida CH3 chiday olmayman).
• Azotli asoslari.
• fosforni o'z ichiga olgan guruhlar.

3. hidrolazları. Bu holda, fermentativ vazifasi moddalar quyidagi turlari oqsillar lozim bo'ladi:

• Ester.
• Glikozidlar.
• Ester va tioesterlerdir.
• Peptid turi obligatsiyalar.
• Munosabatlar turi (shu peptid tashqari) CN.

4. Lyases. er-xotin munosabatlari, keyinchalik shakllanishi bilan guruhlar hal qila oladigan bo'ladi. Bundan tashqari, va teskari jarayonni amalga mumkin: Tanlangan guruhlar qo'shilish rishtalarini ikki barobar.

5. Isomerases. Bu holda, oqsillar fermentativ vazifasi izomerik kataliz reaktsiyalarni murakkab. Bu guruh quyidagi fermentlarni o'z ichiga oladi:

• Racemase, epimerase.
• Tsistransizomerazy.
• Intramoleküler oxidoreductases.
• Intramoleküler transferazlar.
• Intramoleküler lyase.

(Aks holda sinteziga sifatida ma'lum bo'lgan) 6. ligazlar. Ba'zi ulanishlarni shakllantirish hollarida ATP yorig'i uchun ishlatiladi.

ular tana har bir ikkinchi o'rinni olgan reaktsiyalar barcha deyarli bir darajada nazorat qilish kabi, oqsillar fermentativ funktsiyasi nihoyatda muhim ekanligini e'tibor oson.

Nima substrat bilan o'zaro keyin ferment qoladi?

Ko'pincha, ferment, uning bir xil amino kislota qoldiqlari bilan taqdim etiladi faol markazi bo'lgan bir protein dumaloq kelib chiqishi, deb. Boshqa barcha hollarda, markaz qismida mahkam (masalan ATP) protez guruh yoki kofermentlik bilan bog'liq, munosabatlar ancha zaif hisoblanadi. hosil ATP apoenzyme quvilganidan so'ng, bir holoenzyme chaqirdi katalizator va uning qoldiq.

Shunday qilib, quyidagi guruhlarga bo'linadi, bu xususiyati fermentlarning ko'ra:

• odatda koenzim bazasini o'z ichiga bo'lmagan oddiy hidrolaz, lyase va izomerazı.
• Ferment oqsillar (misollar - ba'zi transaminazlari) (misol uchun, lipoidga kislota) bir protez guruhi o'z ichiga olgan. Bu guruh peroksidaz ko'p o'z ichiga oladi.
• Enizmy qaysi kofermentlik regeneratsiyasini zarur. Bu kinazları, shuningdek oxidoreductases eng o'z ichiga oladi.
• Boshqa katalizatorlar, tarkibi hali to'liq tushunib bo'lmaydi.

birinchi guruh tarkibiga kiruvchi barcha moddalar, keng oziq-ovqat sanoati sohasida ishlatiladi. Boshqa barcha katalizatorlar o'z aktivlashtirish uchun juda aniq shart-sharoitlar talab, va shuning uchun faqat tanada ishlash, yoki ba'zi laboratoriya tajribalarida. Shunday qilib, fermentativ funktsiyasi - bu inson yoki hayvon tanasining aniq sharoitlarda ayrim turlarida (kataliz) reaktsiyalarni rag'batlantirish iborat juda aniq reaktsiya, deb.

fermentlar, shuning uchun samarali mehnat nega nima faol sayt bo'ladi, yoki?

Biz bir necha marta fermentativ kataliz tushunish uchun kalit faol markazi yaratish ekanligini aytgan. Bunday sharoitda ancha faol bo'lgan, substrat o'ziga xos ulash munosabat deb bor. Agar, reaksiyalarning murakkabligi bor amalga oshirilmoqda tushunish sodir bo'lishi oddiy bir misol berish uchun esa glyukoza fermentasyonu, u 12 fermentlar bir marta kerak bo'lgan! Teng qiyin o'zaro faqat tufayli fermentativ vazifasini bajaradi bir oqsil o'ziga xosligi eng yuqori darajasiga ega ekanligini aslida mumkin bo'ladi.

fermentlar o'ziga xosligi turlari

Bu mutlaq emas. Bu holda, o'ziga xosligi qat'iy turi dimer belgilangan, faqat bir ko'rsatiladi. Shunday qilib, üreaz faqat karbamid bilan o'zaro hamkorlik qiladi. laktoza sut bilan har qanday sharoitda reaksiyaga kiradi, deb. Bu, vazifasi oqsillar tomonidan amalga oshiriladi nima tanasi fermenti.

Bundan tashqari, guruh emas ajoyib mutlaq o'ziga xosligi hisoblanadi. Nomidan tushunib turganingizdek, bu holatda qat'iy (murakkab spirtli ichimliklarni yoki aldegidlar, shu jumladan, Ester) organik birikmalar bir sinf uchun "alıcılığına" bor. oshqozon asosiy fermentlar biridir misol, pepsin, uchun, faqat peptid obligatsiyalar gidroliz uchun özgüllüğü ko'rsatadi. Spirtli ichimliklarni dehidrojenaz spirtli bilan faqat ta'sir o'tkazish va alfa-hidroksi kislota boshqa narsa bo'linib emas laktikodegidraza.

Majmualar bir guruh fermentativ funktsiyasi xususiyati, lekin ba'zi bir shartlar ostida, fermentlarni, bir moddaning ularning asosiy maqsad "," ancha farq ish mumkin deb ham sodir bo'ladi. Bu holda, katalizator moddalar ma'lum bir sinf uchun "istagi", lekin ba'zi bir shartlar ostida bu yopishib va boshqa moddalar, (teng emas) mumkin. Biroq, bu holda, reaksiya ancha sekin boradi.

Keng peptid obligatsiyalar harakat qilish uchun TRIP qobiliyati uchun ma'lum, lekin bir necha kishi oshqozon-ichak trakti ferment vazifasini bajaradi, bu protein, shuningdek, turli Ester moddalar bilan reaksiyaga mumkin, deb bilaman.

Nihoyat, optik o'ziga xosligi bor. moddalarning turli shovqin mumkin, bu fermentlarni, ammo faqat ular aniq optik xususiyatlarini ega sharti, butunlay sanab. Shunday qilib, bu holatda oqsillarning fermentativ vazifasi harakat tamoyili juda o'xshaydi fermentlar, katalizatorlar va noorganik kelib chiqishi emas.

Qanday omillar kataliz samaradorligini aniqlash?

Bugungi kunda, u fermentlarning samaradorligini juda yuqori darajasini aniqlash omillar deb hisoblanadi:

• ta'sir konsentratsiyalash.
• fazoviy yo'nalishini ta'siri.
• faol reaktsiya markazi universalligi.

Umuman, modda konsentratsiyasining ta'siri noorganik kataliz reaksiyalarda bu farq qilmaydi. Bu holda, boshqa barcha narsalarni faol markazida eritma hajmi uchun shunga o'xshash qiymati bir necha marta katta, masalan, substrat bir konsentratsiyasi. reaktsiya markazidagi tanlab bir-biri bilan reaksiyaga kerak molekula moddalar tartiblaydi. Bu ta'sir ham ortishiga olib keladi, deb taxmin qilish qiyin emas kimyoviy reaktsiya tezligi kattaligi bir necha buyurtmalarini.

standart kimyoviy jarayon sodir bo'lganda, u bir-biri bilan to'qnashadi qiladi o'zaro molekulalar bir qismi bo'lgan, juda muhim ahamiyatga ega. Sodda qilib aytganda, to'qnashuv vaqtida molekulaning modda qat'iy bir-biriga nisbatan yo'naltirilgan bo'lishi kerak. majburiyat ostida amalga oshiriladi, aslida, u bilan bog'liq barcha komponentlar bir chiziq bilan ajratilgan tufayli, kataliz reaktsiya ferment faol sayt bunday navbatida uch buyurtmalar tomonidan tezlashadi.

bu holatda juda işlevli ostida u modda "muomala" molekulasi bir vaqtning (yoki qat'iy kelishilgan) dalolatnoma faol sayt barcha komponentlarini bir xususiyati degan ma'noni anglatadi. Bir (molekula), mos ravishda, kosmosda belgilangan nafaqat bu erda (. yuqoriga qarang), lekin, shuningdek, katta, uning xususiyatlarini o'zgartiradi. Barcha bu bilan birga ferment zarur, deb substrat ustida harakat qilish juda oson bo'lib kelmoqda kelishiga olib keladi.