El mecanisme d'acció dels enzims

Enzims (enzims) - un alt pes molecular compostos orgànics de naturalesa proteica, que operen en l'organisme un paper de catalitzadors biològics.

El mecanisme d'acció dels enzims

L'elucidació dels mecanismes subjacents a l'acció catalítica dels enzims, és un dels problemes fonamentals i els problemes actuals no només enzimologia, però la bioquímica i la biologia molecular moderna.

Molt abans que es disposés dels enzims pures i va ser dilucidada la seva naturalesa, han arribat al convenciment que crucial per procés enzimàtic té un acoblament de l'enzim al substrat. Els intents de trobar un compost complex de l'enzim amb el substrat durant molt de temps no van conduir a l'èxit, ja que aquest complex és làbil, es descompon molt ràpidament. Utilitzant el mètode d'espectroscòpia ha fet possible la identificació dels complexos d'enzim-substrat per a la catalasa, peroxidasa, alcohol deshidrogenasa, enzims flavinzavisimyh.

El mètode de anàlisi de raigs X ha permès obtenir una gran quantitat d'informació important sobre l'estructura i els mecanismes catalítics d'acció dels enzims. Aquest mètode va ser utilitzat per establir una connexió d'anàlegs de substrat amb enzims lisozima i quimotripsina.

Certa evidència directa de l'existència de complexos d'enzim-substrat va aconseguir arribar a on una de les etapes del cicle catalític de l'enzim és unit al substrat mitjançant un enllaç covalent. Un exemple és la reacció d'hidròlisi d'acetat de n-nitrofenil catalitzada per quimotripsina. Quan es barreja amb l'èter d'enzim quimotripsina està acetilat en el grup hidroxil del residu de serina reactiu. Aquesta etapa és ràpida, però atsetilhimotripsina hidròlisi amb la formació de quimotripsina d'etil i lliure és molt més lent. Per tant atsetilhimotripsin acumula, que es detecta fàcilment en presència de n-nitrofenilacetato.

La presència del substrat de l'enzim en la composició pot "atrapar" pel complex inestable de transferència de la UE en una forma inactiva, per exemple, per tractament amb el complex enzim-substrat de borohidruro de sodi que té un fort efecte reductor. es va detectar Dit complex en forma de derivat covalent estable a la aldolasa enzim. Es va trobar que el substrat interactua amb un grup e-amino molècula de lisina.

El substrat reacciona amb l'enzim en una part particular que es diu el centre actiu de l'enzim o l'àrea activa.

Sota el centre actiu, o nucli, entendre que molècula de proteïna porció enzim que està connectada al substrat (i cofactors) i fa que les propietats enzimàtiques de la molècula. El lloc actiu determina l'especificitat i l'activitat catalítica de l'enzim i ha de ser un cert grau d'estructura dificultat adaptat per enfocament prop i interactuar amb una molècula de substrat, o les seves parts directament implicat en la reacció.

Entre els grups funcionals es distingeixen s'inclouen en la porció "catalíticament actiu" de l'enzim i la porció de formació de proporcionar una afinitat específica (la unió de substrat a l'enzim) - el passador de trucada, o "àncora" (o adsorció del lloc actiu de l'enzim).

El mecanisme d'acció dels enzims explica la teoria de l'equació de Michaelis-Menten. D'acord amb aquesta teoria, el procés es porta a terme en quatre etapes.

El mecanisme d'acció dels enzims: Fase I

Entre el substrat (C) i l'enzim (E) sorgeix una connexió - format complex enzim-substrat de la UE, en què els components estan interconnectats per enllaços covalents, iònics, aigua i altres bons.

El mecanisme d'acció dels enzims: etapa IІ

El substrat s'exposa a l'enzim unida s'activa i es converteix en disponible per a les reaccions respectives de la catàlisi de la UE.

El mecanisme d'acció dels enzims: etapa IІI

UE es va comprometre catàlisi. Aquesta teoria està recolzada per estudis experimentals.

Finalment, l'etapa IV es caracteritza per l'alliberament de les molècules d'enzim E i F. La seqüència de les transformacions dels productes es pot mostrar com la reacció: E + S - UE UE - * - I + P.

L'especificitat de l'acció enzimàtica

Cada enzim actua sobre un substrat específic o grup de substàncies, que són similars en estructura. Especificitat de l'activitat enzimàtica causa de la similitud de la configuració del lloc actiu i el substrat. Durant la interacció d'enzim-substrat format complex.