Welche Endung steht normalerweise am Ende von Enzymnamen?

Enzyme sind Moleküle, insbesondere Proteine, die helfen, biochemische Reaktionen zu beschleunigen, indem sie mit den Inhaltsstoffen (Reaktanten und Produkten) interagieren, ohne sie dauerhaft zu verändern. Dieser Moderationsprozess ist bekannt als Katalyse, und dementsprechend werden Enzyme selbst identifiziert als Katalysatoren.

Enzyme, wie viele Spieler in der Mikrobiologie Welt, kann lange und umständliche Namen haben, fast alle enden auf "-ase". Aber wenn Sie mit dem formalen System vertraut sind, in dem Enzyme benannt werden, können Sie viel enträtseln von Geheimnissen über die Funktion eines bestimmten Enzyms, ohne genau zu wissen, welche Reaktion dieses Enzym katalysiert.

Umgangssprachlich ist ein Katalysator jede Einheit, die den Fluss, die Effizienz oder die Effektivität eines bestimmten Unterfangens verbessert. Wenn Sie ein Basketballtrainer sind und wissen, dass ein beliebter Spieler das Publikum und das Team im Allgemeinen begeistern wird, dann nutzen Sie die Anwesenheit eines Katalysators.

Menschliche Katalysatoren bewirken, dass Dinge geschehen, und sie neigen dazu, die Menschen um sie herum maximal kompetent aussehen zu lassen. Ebenso können biologische Katalysatoren bestimmte biochemische Prozesse nahezu automatisch ablaufen lassen, wenn Tatsache, dass diese Prozesse stolpern und in Richtung eines ungesicherten Abschlusses stolpern würden, wenn die Enzym.

Katalysatoren werden oft nicht in die Formel der chemischen Reaktion geschrieben, an der sie beteiligt sind, da ein Katalysator per Definition am Ende der Reaktion in seiner ursprünglichen Form unverändert ist.

In den späten 1870er Jahren hatte sich herausgestellt, dass etwas in der Hefe Zuckerquellen verursachen kann sich viel schneller in alkoholische Getränke verwandeln, als es spontan passieren könnte, und das gleiche Prinzip von Fermentation auf die Reifung von Käse angewendet.

Unter den richtigen Bedingungen allein gelassen, können einige Arten von verrottenden Früchten schließlich zur Bildung von Ethylalkohol führen. Die Zugabe von Hefe beschleunigt jedoch nicht nur die Fermentation, sondern bringt auch Vorhersagbarkeit und ein Maß an Kontrolle in die gesamte chemische Reaktion ein.

„Enzym“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „mit Hefe“. Wie es heute verwendet wird, bezieht es sich auf biologisch Katalysatoren in Organismen oder Substanzen, die sowohl von einem lebenden System als auch zu dessen Nutzen produziert werden.

Die Hauptfunktion aller Enzyme besteht darin, die innerhalb einer Zelle ablaufenden Stoffwechselprozesse zu katalysieren. Eine formalere Enzymdefinition besagt, dass Enzyme nicht nur auf Reaktionen innerhalb einer lebenden Zelle einwirken müssen, sondern auch von einem Organismus – dem gleichen oder einem anderen – geschaffen wurden.

Einzelne Enzyme lassen sich durch ihre Spezifität. Dies ist ein Maß dafür, wie exklusiv die Beziehung eines Enzyms zu seinem ist Substrat oder Substrate. Substrate sind die Moleküle, an die Enzyme binden, normalerweise die Reaktanten. Wenn ein Enzym in einer Reaktion nur an ein Substrat bindet, bedeutet dies absolut Spezifität. Wenn es an eine Reihe unterschiedlicher, aber chemisch ähnlicher Substrate binden kann, hat das Enzym Gruppe Spezifität.

Wie gut Enzyme funktionieren – also wie stark sie die Reaktionen, auf die sie abzielen, im Vergleich zu neutralen Bedingungen beeinflussen können – hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören Temperatur und Säure, die die Stabilität aller Proteine ​​​​beeinflussen, nicht nur Enzyme.

Erwartungsgemäß kann eine Erhöhung der Substratmenge die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, solange das Enzym nicht bereits "gesättigt" ist; Umgekehrt kann die Zugabe von Enzymen eine Reaktion bei einem gegebenen Substratgehalt beschleunigen und die Zugabe von mehr Substrat ermöglichen, ohne an eine Produktionsgrenze zu stoßen.

Die Geschwindigkeit des Verschwindens des Substrats (und des Auftretens von Reaktanten) bei Reaktionen, an denen Enzyme beteiligt sind, ist nicht linear, sondern neigt eher dazu, sich zu verlangsamen, wenn sich die Reaktion dem Abschluss nähert. Dies wird in einem Konzentrations-Zeit-Diagramm durch eine Abwärtsneigung dargestellt, die im Laufe der Zeit allmählicher wird.

Fast jede Liste von Enzymen mit den bekanntesten und am besten untersuchten Enzymen enthält mit ziemlicher Sicherheit Katalysatoren bei der Glykolyse, die Zitronensäure (d. h. Krebs oder Tricarbonsäure) Zyklus oder beides. Diese Prozesse, die jeweils aus mehreren Einzelreaktionen bestehen, beinhalten den Abbau von Glukose zu Pyruvat in der Zelle Zytoplasma und die Umwandlung von Pyruvat in eine rotierende Reihe von Zwischenprodukten, die letztendlich die aerobe Atmung ermöglichen.

Zwei Enzyme, die am Anfang der Glykolyse beteiligt sind, sind Glucose-6-Phosphatase und Phosphofructokinase, wohingegen Citrat-Synthase ist ein wichtiger Akteur im Zitronensäurezyklus.

Können Sie anhand ihrer Namen vorhersagen, was diese Enzyme tun könnten? Wenn nicht, versuchen Sie es in etwa fünf Minuten erneut.

Der Name eines Enzyms mag nicht so leicht von der Zunge rollen, aber so viel kostet es, sich mit Chemie zu befassen. Die meisten Namen bestehen aus zwei Wörtern, wobei das erste das Substrat bezeichnet, auf das das Enzym wirkt und das zweite signalisiert die Art der beteiligten Reaktion (mehr zu diesem zweiten Attribut im nächsten Sektion).

Obwohl eine überwältigende Anzahl von Enzymnamen auf "-ase" enden, tun einige wichtige und gut untersuchte dies nicht. Jede Liste von Enzymen, die die menschliche Verdauung betreffen, umfasst Trypsin und Pepsin. Das Enzym-Suffix "-ase" allein bedeutet jedoch nichts anderes als die Tatsache, dass es sich bei dem betreffenden Protein tatsächlich um ein Enzym handelt, und geht auf funktionelle Details nicht ein.

Es gibt sechs Hauptklassen von Enzymen, die aufgrund ihrer Funktion in Kategorien unterteilt sind. Die meisten dieser Klassen enthalten auch Unterklassen. Ihre Namen sind hilfreich, um zu bestimmen, was sie tun, aber nur, wenn Sie Griechisch oder Latein können.

• Oxidoreduktasen sind Enzyme, die an Reaktionen teilnehmen, bei denen das Substrat entweder oxidiert (d.h. verliert Elektronen) oder reduziert (d. h. nimmt Elektronen auf). Beispiele sind Enzyme mit der Endung Dehydrogenase, Oxidase, Peroxidase und reduktase. Lactatdehydrogenase, das die Umwandlung von Lactat und Pyruvat ineinander katalysiert Fermentation, gehört zur Klasse der Oxidoreducatase.

• Transferasen, wie der Name schon sagt, übertragen funktionelle Gruppen und nicht nur Elektronen oder einzelne Atome von einem Molekül auf ein anderes. Kinasen, die Molekülen Phosphatgruppen hinzufügen (z. B. die Addition einer Phosphatgruppe an Fructose-6-phosphat bei der Glykolyse) sind Beispiele.

• Hydrolasen katalysieren Hydrolysereaktionen, bei denen ein Wassermolekül ("Hydro-") verwendet wird, um ein größeres Molekül ("-lase") auseinander zu spalten, um es in kleinere zu zerlegen. Phosphatasen, die die funktionellen Gegensätze von Kinasen sind, tun dies durch Entfernen von Phosphatgruppen; Proteasen, Peptidasen und Nukleasen, die proteinreiche Moleküle abbauen, sind ein zweiter Untertyp.

• Lyasen Schaffen Sie Doppelbindungen in einem Molekül, indem Sie eine Gruppe von einem Kohlenstoffatom entfernen. (Bei der umgekehrten Reaktion wird eine Gruppe an eines der Kohlenstoffatome in der Doppelbindung addiert, um es in eine Einfachbindung umzuwandeln.) Enzyme mit der Endung Decarboxylase, Hydratase, Synthase und lyase selbst sind Beispiele.

• Isomerasen katalysieren Isomerisierungsreaktionen, bei denen es sich um Umlagerungen eines Moleküls handelt, um ein Isomer, ein Molekül mit derselben Anzahl und Art von Atomen (d. h. derselben chemischen Formel), aber einer anderen Form. Sie sind also eine Art Transferase, aber anstatt Gruppen zwischen Molekülen zu bewegen, tun sie dies innerhalb von Molekülen. Isomerase, mutase und Racemase Enzyme fallen in diese Klasse.

• Ligasen katalysieren die Bindungsbildung durch den Prozess von ATP Hydrolyse, anstatt ein Atom oder eine Gruppe von einem Ort zum anderen zu bewegen. Carboxylase-Synthetase ist ein Beispiel für a Ligase-Enzym.