Ένζυμα

ορισμός

Τα ένζυμα είναι χημικές ουσίες που μπορούν να βρεθούν σε όλο το σώμα. Ρυθμίζουν τις χημικές αντιδράσεις στο σώμα.

ιστορία

Η λέξη ένζυμο έγινε από Wilhelm Friedrich Kühne 1878 και προέρχεται από την ελληνική λέξη ένζυμο, που σημαίνει μαγιά ή μαγιά. Αυτό στη συνέχεια βρήκε το δρόμο του στη διεθνή επιστήμη. ο διεθνής ένωση καθαρής εφαρμοσμένης χημείας (IUPAC) και το διεθνής ένωση βιοχημείας (IUBMB) επεξεργάστηκε μια ονοματολογία για τα ένζυμα, η οποία ορίζει τους εκπροσώπους αυτής της μεγάλης ομάδας ουσιών ως κοινή ομάδα. Η ονομασία, η οποία ταξινομεί τα ένζυμα σύμφωνα με τις εργασίες τους, είναι σημαντική για τον προσδιορισμό των εργασιών των επιμέρους ενζύμων.

Απεικόνιση ενζύμων

Ένζυμα
6 κατηγορίες ενζύμων:

1. Οξειδωδοδουκτάσες
   (Οξείδωση / αναγωγή)
2. Τρανσφεράσες
   (Διαβίβαση)
3. Υδρολάσες
   (Χρήση νερού)
4. Λυάσες
   (Σχίσιμο)
5. Ισομεράσες
   (ίδιος εμπειρικός τύπος)
6. Λιγκάσες
   (Αντιδράσεις προσθήκης)
7. Υποστρώματα
8. Ενεργό κέντρο
9. Ένζυμο / υπόστρωμα
   συγκρότημα
10. Ένζυμο / προϊόν
    συγκρότημα

Μια επισκόπηση όλωνοι εικόνες του Dr-Gumpert βρίσκονται στη διεύθυνση: ιατρικές απεικονίσεις

Ονομασία

ο Ονομασία το ένζυμο είναι ενεργοποιημένο τρεις βασικές αρχές με βάση. Τα ονόματα ενζύμων που τελειώνουν σε –ase περιγράφουν διάφορα ένζυμα σε ένα σύστημα. Το ίδιο το όνομα του ενζύμου περιγράφει την αντίδραση που κινείται το ένζυμο (καταλύεται). Το όνομα του ενζύμου είναι επίσης μια ταξινόμηση του ενζύμου. Επιπλέον, ένα σύστημα κώδικα που Σύστημα αριθμών ΕΚ, στα οποία τα ένζυμα παρασκευάζονται με αριθμητικό κωδικό τέσσερις αριθμοί μπορεί να βρεθεί. Ο πρώτος αριθμός δείχνει την κατηγορία ενζύμων. Οι λίστες όλων των ενζύμων που ανιχνεύονται διασφαλίζουν ότι ο καθορισμένος κωδικός ενζύμου μπορεί να βρεθεί πιο γρήγορα. Αν και οι κωδικοί βασίζονται στις ιδιότητες της αντίδρασης που το ένζυμο καταλύει, στην πράξη οι αριθμητικοί κώδικες αποδεικνύονται δυσκίνητοι. Τα συστηματικά ονόματα που βασίζονται στους παραπάνω κανόνες χρησιμοποιούνται συχνότερα. Προβλήματα με την ονοματολογία προκύπτουν, για παράδειγμα, με ένζυμα που καταλύουν πολλές αντιδράσεις. Επομένως, υπάρχουν μερικές φορές πολλά ονόματα για αυτούς. Ορισμένα ένζυμα έχουν ασήμαντα ονόματα που δεν δείχνουν ότι η ουσία που αναφέρεται είναι ένζυμο. Δεδομένου ότι τα ονόματα παραδοσιακά χρησιμοποιούνται ευρέως, ορισμένα από αυτά έχουν διατηρηθεί.

Ταξινόμηση σύμφωνα με τη λειτουργία του ενζύμου

Σύμφωνα με τα IUPAC και IUBMB, τα ένζυμα χωρίζονται σε έξι κατηγορίες ενζύμων ανάλογα με την αντίδραση που ξεκίνησαν:

• Οξειδωδοδουκτάσες
  Οι οξειδωδοδουκτάσες ενεργοποιούν τις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Σε αυτήν τη χημική αντίδραση, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από τον ένα συνεργάτη αντίδρασης στον άλλο. Μια ουσία απελευθερώνει ηλεκτρόνια (οξείδωση) και μια άλλη ουσία δέχεται ηλεκτρόνια (αναγωγή).
  Ο τύπος για την καταλυόμενη αντίδραση είναι το A + + B? A? + B?.
  Η ουσία Α απελευθερώνει ένα ηλεκτρόνιο (?) Και οξειδώνεται, ενώ η ουσία Β απορροφά αυτό το ηλεκτρόνιο και μειώνεται. Γι 'αυτό οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ονομάζονται επίσης αντιδράσεις μείωσης-οξείδωσης.
  Πολλές μεταβολικές αντιδράσεις είναι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Οι οξυγενάσες μεταφέρουν ένα ή περισσότερα άτομα οξυγόνου στο υπόστρωμα τους.
• Τρανσφεράσες
  Οι τρανσφεράσες μεταφέρουν τη λειτουργική ομάδα από το ένα υπόστρωμα στο άλλο. Οι λειτουργικές ομάδες είναι ατομικές ομάδες σε οργανικές ενώσεις που καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τις ιδιότητες της ουσίας και τη συμπεριφορά της αντίδρασης. Οι χημικές ενώσεις που έχουν τις ίδιες λειτουργικές ομάδες ομαδοποιούνται σε κατηγορίες ουσιών λόγω των παρόμοιων ιδιοτήτων τους. Οι λειτουργικές ομάδες θα χωριστούν ανάλογα με το αν είναι ετεροάτομα ή όχι. Τα ετεροάτομα είναι όλα άτομα εντός οργανικών ενώσεων που δεν είναι ούτε άνθρακας ούτε υδρογόνο.
  Π.χ .: -ΟΗ -> υδροξυλομάδα (αλκοόλες)
• Υδρολάσες
  Οι υδρολάσες χωρίζουν τους δεσμούς σε αναστρέψιμες αντιδράσεις χρησιμοποιώντας νερό. Εστέρες, εστέρες, πεπτίδια, γλυκοζίτες, ανυδρίτες οξέων ή C-C δεσμούς. Η αντίδραση ισορροπίας είναι: A-B + H2O; Α-Η + Β-ΟΗ.
  Ένα ένζυμο που ανήκει στην ομάδα των υδρολάσεων είναι π.χ. η άλφα γαλακτοσιδάση.
• Λυάσες
  Οι λύσεις, που ονομάζονται επίσης συνθεάσες, καταλύουν τη διάσπαση σύνθετων προϊόντων από απλά υποστρώματα χωρίς να διασπώνται το ATP. Το σχήμα αντίδρασης είναι A-B → A + B.
  Το ΑΤΡ είναι τριφωσφορική αδενοσίνη και ένα νουκλεοτίδιο, που αποτελείται από το τριφωσφορικό άλας της αδενοσίνης νουκλεοσιδίου (και ως εκ τούτου ένα πλούσιο σε ενέργεια δομικό στοιχείο του νουκλεϊκού οξέος RNA). Ωστόσο, το ATP είναι κυρίως η καθολική μορφή της άμεσα διαθέσιμης ενέργειας σε κάθε κύτταρο και ταυτόχρονα ένας σημαντικός ρυθμιστής των διαδικασιών παροχής ενέργειας. Εάν απαιτείται, το ATP επανασυντίθεται από άλλα αποθέματα ενέργειας (φωσφορική κρεατίνη, γλυκογόνο, λιπαρά οξέα). Το μόριο ΑΤΡ αποτελείται από ένα υπόλειμμα αδενίνης, τη ριβόζη σακχάρου και τρία φωσφορικά άλατα (? Έως?) Σε εστέρες (?) Ή ανυδρίτες ((και?).
• Ισομεράσες
  Οι ισομεράσες επιταχύνουν τη χημική μετατροπή των ισομερών. Ο ισομερισμός είναι η εμφάνιση δύο ή περισσοτέρων χημικών ενώσεων με ακριβώς τα ίδια άτομα (ίδιος εμπειρικός τύπος) και μοριακά βάρη, τα οποία, ωστόσο, διαφέρουν ως προς τη σύνδεση ή τη χωρική διάταξη των ατόμων. Οι αντίστοιχες ενώσεις ονομάζονται ισομερή.
  Αυτά τα ισομερή διαφέρουν ως προς τις χημικές και / ή φυσικές τους και συχνά επίσης στις βιοχημικές τους ιδιότητες. Ο ισομερισμός εμφανίζεται κυρίως με οργανικές ενώσεις, αλλά και με (ανόργανες) ενώσεις συντονισμού. Ο ισομερισμός χωρίζεται σε διαφορετικές περιοχές.
• Λιγκάσες
  Οι λιγάσες καταλύουν το σχηματισμό ουσιών που είναι χημικώς πιο περίπλοκες από τα χρησιμοποιούμενα υποστρώματα, αλλά, σε αντίθεση με τις λύσεις, είναι μόνο ενζυματικά αποτελεσματικές με διάσπαση ΑΤΡ. Ο σχηματισμός αυτών των ουσιών συνεπώς απαιτεί ενέργεια, η οποία λαμβάνεται μέσω του διαχωρισμού του ΑΤΡ.

Μερικά ένζυμα είναι ικανά να καταλύσουν αρκετές, μερικές φορές πολύ διαφορετικές, αντιδράσεις. Εάν συμβαίνει αυτό, κατατάσσονται σε διάφορες κατηγορίες ενζύμων.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει αυτά τα άρθρα:

• Άλφα-γλυκοσιδάση
• Λιπάση
• Τρυψίνη

Ταξινόμηση σύμφωνα με τη δομή του ενζύμου

Σχεδόν όλα τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες και μπορούν να ταξινομηθούν με βάση το μήκος της πρωτεϊνικής αλυσίδας:

• Μονομερή
  Ένζυμα που αποτελούνται από μία μόνο πρωτεϊνική αλυσίδα
• Ολιγομερή
  Ένζυμα που αποτελούνται από διάφορες αλυσίδες πρωτεϊνών (μονομερή)
• Αλυσίδες πολλαπλών ενζύμων
  Διάφορα συγκεντρωτικά ένζυμα που συνεργάζονται και ρυθμίζουν το ένα το άλλο. Αυτές οι ενζυμικές αλυσίδες καταλύουν τα διαδοχικά βήματα στο μεταβολισμό των κυττάρων.

Επιπλέον, υπάρχουν μεμονωμένες πρωτεΐνες αλυσίδες που περιέχουν αρκετές ενζυμικές δράσεις, αυτές αναφέρονται ως πολυλειτουργικά ένζυμα.

Ταξινόμηση σύμφωνα με συμπαράγοντες

Μια άλλη ταξινόμηση είναι η ταξινόμηση σύμφωνα με την εκτίμηση των συν-παραγόντων. Οι συμπαράγοντες, τα συνένζυμα και τα συν-υποστρώματα είναι ονόματα για διάφορες ταξινομήσεις ουσιών που επηρεάζουν τις βιοχημικές αντιδράσεις μέσω της αλληλεπίδρασής τους με ένζυμα.
Θεωρούνται οργανικά μόρια και ιόντα (κυρίως μεταλλικά ιόντα).

Τα καθαρά ένζυμα πρωτεΐνης αποτελούνται αποκλειστικά από πρωτεΐνες και το ενεργό κέντρο σχηματίζεται μόνο από υπολείμματα αμινοξέων και από τη ραχοκοκαλιά του πεπτιδίου. Τα αμινοξέα είναι μια κατηγορία οργανικών ενώσεων με τουλάχιστον μία καρβοξυ ομάδα (-COOH) και μία αμινομάδα (-NH2).

Τα ολοενζύμια αποτελούνται από ένα συστατικό πρωτεΐνης, το αποένζυμο και έναν συμπαράγοντα, ένα μόριο χαμηλού μοριακού βάρους (όχι μια πρωτεΐνη). Και τα δύο μαζί είναι σημαντικά για τη λειτουργία του ενζύμου.

Συνένζυμα
Τα οργανικά μόρια ως συμπαράγοντες ονομάζονται συνένζυμα. Εάν συνδέονται ομοιοπολικά με το αποένζυμο, καλούνται προσθετικές ομάδες ή συν-υποστρώματα. Μία προσθετική ομάδα αναφέρεται σε μη πρωτεϊνικά συστατικά σταθερά (κυρίως ομοιοπολικά) συνδεδεμένα σε μια πρωτεΐνη με καταλυτική δράση.

Τα κοσμικά υποστρώματα είναι ονόματα για διάφορες ταξινομήσεις ουσιών που επηρεάζουν τις βιοχημικές αντιδράσεις μέσω της αλληλεπίδρασής τους με ένζυμα. Ως βιοκαταλύτες, τα μόρια επιταχύνουν τις αντιδράσεις σε οργανισμούς, τα ένζυμα επιταχύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις. Μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης που πρέπει να ξεπεραστεί, ώστε η ουσία να μπορεί να μετατραπεί.