Mitä loppu on tyypillisesti entsyyminimien lopussa?

Entsyymit ovat molekyylejä, erityisesti proteiineja, jotka auttavat nopeuttamaan biokemiallisia reaktioita vuorovaikutuksessa ainesosien (reagenssien ja tuotteiden) kanssa muuttamatta niitä pysyvästi. Tämä helpotusprosessi tunnetaan nimellä katalyysija vastaavasti entsyymit itse tunnistetaan katalyytit.

Entsyymit, kuten monet pelaajat mikrobiologia voi olla pitkiä ja hankalia nimiä, melkein kaikki loppu "-ase". Mutta jos tiedät virallisen järjestelmän, jossa entsyymit nimetään, voit selvittää paljon salaisuuksia tietyn entsyymin toiminnasta tietämättä tarkalleen, mikä reaktio kyseinen entsyymi katalysoi.

Puhekielellä katalysaattori on mikä tahansa kokonaisuus, joka parantaa tietyn toiminnan virtaa, tehokkuutta tai vaikuttavuutta. Jos olet koripallovalmentaja ja tiedät, että tietyn suositun pelaajan asettaminen peliin sytyttää yleisön ja joukkueen yleensä, hyödynnät katalysaattoria.

Inhimilliset katalyytit saavat asiat tapahtumaan, ja niillä on taipumus saada myös ympärillään olevat ihmiset näyttämään maksimaalisesti taitavilta. Samalla tavalla biologiset katalyytit voivat saada tietyt biokemialliset prosessit näyttämään melkein automaattisilta, kun ne ovat tosiasiassa nämä prosessit kompastuvat ja porrastavat kohti epäluotettavaa johtopäätöstä prosessin puuttuessa entsyymi.

Katalyyttejä ei usein kirjoiteta sen kemiallisen reaktion kaavaan, johon se osallistuu, koska määritelmän mukaan katalyytti ei muutu alkuperäisestä muodostaan ​​reaktion lopussa.

1870-luvun loppupuolella oli osoittautunut, että hiivassa oleva jotain voi aiheuttaa sokerilähteitä muuttua alkoholijuomiksi paljon nopeammin kuin spontaanisti saattaa tapahtua, ja sama periaate käyminen käytetään juuston vanhenemiseen.

Oikeissa olosuhteissa yksin jätettynä tietyntyyppiset mätänevät hedelmät voivat lopulta johtaa etyylialkoholin muodostumiseen. Hiivan lisääminen ei vain nopeuta fermentaatiota, vaan tuo myös ennustettavuuden ja kontrollimäärän koko kemialliseen reaktioon.

"Entsyymi" on kreikan kielestä "hiivalla". Nykyään se viittaa biologinen katalyytit organismeissa tai aineet, joita elävä järjestelmä tuottaa ja hyödyttää.

Kaikkien entsyymien päätehtävä on katalysoida solun sisällä tapahtuvia metabolisia prosesseja. Muodollisemmalla entsyymimäärityksellä täsmennetään, että entsyymin ei tarvitse vaikuttaa vain elävän solun reaktioihin, vaan sen on luonut myös organismi - sama tai erilainen.

Yksittäisiä entsyymejä voidaan kuvata niiden perusteella spesifisyys. Tämä on mittari siitä, kuinka yksinomaisen entsyymin suhde on sen kanssa substraatti tai substraatit. Alustat ovat molekyylejä, joihin entsyymit sitoutuvat, yleensä reagoivat aineet. Kun entsyymi sitoutuu vain yhteen substraattiin yhdessä reaktiossa, tämä tarkoittaa ehdoton spesifisyys. Kun se voi sitoutua useisiin erilaisiin, mutta kemiallisesti samanlaisiin substraatteihin, entsyymillä on ryhmä spesifisyys.

Kuinka hyvin entsyymit toimivat - ts. Kuinka paljon ne pystyvät vaikuttamaan kohdistamiinsa reaktioihin neutraaleihin olosuhteisiin verrattuna - riippuu monista tekijöistä. Näitä ovat lämpötila ja happamuus, jotka vaikuttavat kaikkien proteiinien, ei vain entsyymien, vakauteen.

Kuten voit odottaa, substraatin määrän lisääminen voi lisätä reaktionopeutta, kunhan entsyymi ei ole jo "tyydyttynyt"; päinvastoin, entsyymien lisääminen voi nopeuttaa reaktiota tietyllä substraattitasolla ja antaa mahdollisuuden lisätä substraattia lisäämättä sitä tuotantokattoa vasten.

Substraatin katoamisnopeus (ja reagoivan aineen ulkonäkö) reaktioissa, joihin entsyymit osallistuvat, ei ole lineaarinen, vaan pyrkii hidastumaan reaktion loppuessa. Tätä kuvaa pitoisuuskaaviossa ajan suhteen laskeva kaltevuus, joka muuttuu ajan myötä asteittaisemmaksi.

Lähes missä tahansa luettelossa entsyymejä, joissa on tunnetuimpia ja parhaiten tutkittuja entsyymejä, on melkein varmasti glykolyysissa katalyyttejä, sitruunahappoa (ts. Krebs tai trikarboksyylihappo) -sykli tai molemmat. Nämä prosessit, joista kukin koostuu useista yksittäisistä reaktioista, käsittävät glukoosin hajoamisen pyruvaatiksi solussa sytoplasma ja pyruvaatin muuttuminen pyöriväksi välituotesarjaksi, joka lopulta sallii aerobisen hengityksen.

Kaksi glykolyysin alkuvaiheessa mukana olevaa entsyymiä ovat glukoosi-6-fosfataasi ja fosfofruktokinaasi, ottaa huomioon, että sitraattisyntaasi on merkittävä sitruunahapposyklin toimija.

Voitteko ennustaa, mitä nämä entsyymit voivat tehdä heidän nimensä perusteella? Jos ei, yritä uudelleen noin viiden minuutin kuluttua.

Entsyymin nimi ei välttämättä pääse kieleen helposti, mutta se on kemian omaksumisen hinta. Suurin osa nimistä koostuu kahdesta sanasta, joista ensimmäinen tunnistaa substraatin, johon entsyymi vaikuttaa ja toinen merkitsee kyseessä olevan reaktion tyyppiä (lisää tästä toisesta ominaisuudesta seuraavassa kohta).

Vaikka ylivoimainen määrä entsyyminimiä päättyy "-aseen", monet tärkeät ja hyvin tutkitut eivät. Kaikki luettelot entsyymeistä, jotka liittyvät ihmisen ruoansulatukseen, sisältävät trypsiini ja pepsiini. Entsyymin loppuliite "-aasi" ei kuitenkaan sinänsä merkitse muuta kuin sitä tosiasiaa, että kyseinen proteiini on itse asiassa entsyymi, eikä se käsittele toiminnallisia yksityiskohtia.

Entsyymejä on kuusi pääluokkaa, jotka on jaoteltu luokkiin niiden toiminnan perusteella. Suurin osa näistä luokista sisältää myös alaluokkia. Heidän nimensä ovat hyödyllisiä määritettäessä, mitä he tekevät, mutta vain jos tiedät jonkin kreikan tai latinan.

• Oksidoreduktaasit ovat entsyymejä, jotka osallistuvat reaktioihin, joissa substraatti on joko hapettunut (ts. menettää elektroneja) tai vähennetty (eli saa elektronit). Esimerkkejä ovat entsyymit, jotka päättyvät dehydrogenaasi, oksidaasi, peroksidaasi ja reduktaasi. Laktaattidehydrogenaasi, joka katalysoi laktaatin ja pyruvaatin muuntumista käyminen, kuuluu oksidoredukataasiluokkaan.

• Transferaasit, kuten nimestä ehdotetaan, siirrä funktionaalisia ryhmiä, ei vain elektroneja tai yksittäisiä atomeja, molekyylistä toiseen. Kinaasit, jotka lisäävät fosfaattiryhmiä molekyyleihin (esim. fosfaattiryhmän lisääminen fruktoosi-6-fosfaattiin glykolyysissä) ovat esimerkkejä.

• Hydrolaasit katalysoivat hydrolyysireaktioita, joissa vesimolekyyliä ("hydro-") käytetään pilkkomaan suurempi molekyyli ("-lase") sen hajottamiseksi pienemmiksi. Fosfataasit, jotka ovat kinaasien toiminnallisia vastakohtia, tekevät tämän poistamalla fosfaattiryhmät; proteaasit, peptidaasit ja nukleaasit, jotka hajottavat proteiinipitoiset molekyylit, ovat toinen alatyyppi.

• Lyases luoda kaksoissidoksia molekyyliin poistamalla ryhmä hiiliatomista. (Käänteisessä reaktiossa ryhmään lisätään yksi kaksoissidoksen hiiliatomeista sen muuttamiseksi yhdeksi sidokseksi.) Entsyymit, jotka päättyvät dekarboksylaasi, hydraasi, syntaasi ja lyase itsessään ovat esimerkkejä.

• Isomeraasit katalysoivat isomerointireaktioita, jotka ovat molekyylin uudelleenjärjestelyjä isomeeri, molekyyli, jolla on sama määrä ja erilaisia ​​atomeja (eli sama kemiallinen kaava), mutta muoto on erilainen. Siten ne ovat eräänlainen transferaasi, mutta molekyylien välisten ryhmien siirtämisen sijaan ne tekevät sen molekyylien sisällä. Isomeraasi, mutaasi ja rasemaasi entsyymit kuuluvat tähän luokkaan.

• Ligaasit katalysoida sidoksen muodostumista ATP-prosessin kautta hydrolyysi, pikemminkin kuin siirtämällä atomia tai ryhmää paikasta toiseen. Karboksylaasisyntetaasi on esimerkki a ligaasientsyymi.