Mi végződik általában az enzimnevek végén?

Az enzimek olyan molekulák, elsősorban fehérjék, amelyek elősegítik a biokémiai reakciók felgyorsítását azáltal, hogy kölcsönhatásba lépnek az összetevőkkel (reagensekkel és termékekkel) anélkül, hogy végleg megváltoztatnák azokat. Ez a könnyítési folyamat néven ismert katalízisés ennek megfelelően az enzimeket maguk is azonosítják katalizátorok.

Enzimek, mint sok játékos a mikrobiológia hosszú és nehézkes neveket viselhet, amelyeknek szinte mindegyike "-ase" -vel végződik. De ha ismeri a formális rendszert, amelyen belül az enzimeket megnevezik, akkor sokat kibogozhat egy adott enzim működésével kapcsolatos rejtélyekből, anélkül, hogy pontosan tudnánk, hogy az enzim milyen reakciót vált ki katalizál.

Köznyelven katalizátor minden olyan entitás, amely javítja az adott törekvés áramlását, hatékonyságát vagy eredményességét. Ha kosárlabda edző vagy, és tudod, hogy egy adott népszerű játékos játékba dobása felgyújtja a tömeget és a csapatot általában, akkor a katalizátor jelenlétét erősíti.

Az emberi katalizátorok a dolgokat megtörténik, és hajlamosak arra, hogy a körülöttük lévő emberek is maximálisan jártasnak tűnjenek. Ugyanígy a biológiai katalizátorok révén bizonyos biokémiai folyamatok szinte automatikusan megjelenhetnek, amikor be vannak valójában ezek a folyamatok megbotlanak és megtántorodnak egy nem biztos következtetés felé a folyamat hiányában enzim.

A katalizátorokat gyakran nem írják be a kémiai reakció képletébe, amelyben részt vesz, mert definíció szerint a katalizátor a reakció végén nem változik eredeti formájától.

Az 1870-es évek végére bebizonyosodott, hogy az élesztőben található valami cukorforrásokat okozhat sokkal gyorsabban morfondíroz az alkoholos italokba, mint spontán előfordulhat, és ugyanez elve erjesztés a sajt öregedésére alkalmazzák.

Megfelelő körülmények között egyedül hagyva, bizonyos típusú rothadó gyümölcs végül etil-alkohol képződését eredményezheti. Az élesztő hozzáadása azonban nemcsak felgyorsítja az erjedést, hanem a kiszámíthatóságot és a kontroll mértékét is bevezeti az egész kémiai reakcióba.

Az "Enzyme" a görög nyelvről származik, az "élesztővel". A ma használtak szerint arra utal biológiai az élőlényeken belüli katalizátorok, vagy olyan anyagok, amelyeket egy élő rendszer hoz létre és javára.

Az összes enzim fő feladata a sejten belül bekövetkező anyagcsere-folyamatok katalizálása. A formálisabb enzimdefiníció meghatározza, hogy az enzimnek nemcsak az élő sejten belüli reakciókra kell hatnia, hanem egy - ugyanaz vagy más - organizmus által is létrehozott.

Az egyes enzimek leírhatók ezek szempontjából sajátosság. Ez annak mércéje, hogy mennyire kizárólagos az enzim kapcsolata az önmagával szubsztrát vagy szubsztrátok. Szubsztrátok azok a molekulák, amelyekhez enzimek kötődnek, általában a reagensek. Ha egy enzim egy reakcióban csak egy szubsztrátumhoz kötődik, ez azt jelenti abszolút sajátosság. Amikor számos különböző, de kémiailag hasonló szubsztráthoz képes kötődni, az enzim rendelkezik csoport sajátosság.

Az, hogy az enzimek mennyire működnek jól, vagyis mennyire képesek befolyásolni a megcélzott reakciókat a semleges körülményekhez képest, számos tényezőtől függ. Ide tartoznak a hőmérséklet és a savasság, amelyek nem csak az enzimek, hanem az összes fehérje stabilitását befolyásolják.

Ahogy az várható volt, a szubsztrát mennyiségének növelése növelheti a reakció sebességét, mindaddig, amíg az enzim még nem "telített"; Ezzel ellentétben az enzimek hozzáadása felgyorsíthatja a reakciót a szubsztrát adott szintjén, és további szubsztrát hozzáadását teheti lehetővé anélkül, hogy a termelési mennyezethez ütközne.

A szubsztrát eltűnésének (és a reaktáns megjelenésének) sebessége azokban a reakciókban, amelyekben enzimek vesznek részt, nem lineáris, inkább lassul, amikor a reakció befejeződik. Ezt a koncentráció és az idő függvényében ábrázolja egy lefelé irányuló lejtő, amely az idő múlásával fokozatosabbá válik.

A legismertebb és legjobban tanulmányozott enzimek szinte minden listáján szinte biztos, hogy a glikolízis katalizátorai, a citromsav (azaz Krebs vagy trikarbonsav) ciklus vagy mindkettő. Ezek a folyamatok, amelyek mindegyike több egyedi reakcióból áll, magukban foglalják a glükóz piruváttá történő lebontását a sejtben a citoplazma és a piruvát átalakulása közbenső termékek rotációs sorozatává, amelyek végül lehetővé teszik az aerob légzés bekövetkezését.

A glikolízis korai szakaszában két enzim játszik szerepet glükóz-6-foszfatáz és foszfofruktokináz, mivel citrát-szintáz a citromsav-ciklus egyik fő szereplője.

Meg tudod jósolni, hogy ezek az enzimek mit tehetnek a nevük alapján? Ha nem, próbálkozzon körülbelül öt perc múlva.

Lehet, hogy egy enzim neve nem gördül le könnyedén a nyelvről, de ez a kémia befogadásának költsége. A nevek többsége két szóból áll, az első azonosítja azt a szubsztrátot, amelyre az enzim hat a második pedig a reakció típusát jelzi (erről a második tulajdonságról bővebben a következőben szakasz).

Bár elsöprő számú enzimnév végződik "-áz" -ra, számos fontos és jól tanulmányozott név nem. Az emberi emésztéshez kapcsolódó enzimek bármely felsorolása tartalmazza tripszin és pepszin. Az "-ase" enzim utótag azonban önmagában nem jelent mást, mint azt a tényt, hogy a kérdéses fehérje valójában enzim, és nem foglalkozik funkcionális részletekkel.

Az enzimeknek hat fő osztálya van, funkciójuk alapján kategóriákba vannak osztva. Ezen osztályok többségében vannak alosztályok is. Nevük segít meghatározni, mit csinálnak, de csak akkor, ha tudtál görögül vagy latinul.

• Oxidoreduktázok olyan enzimek, amelyek részt vesznek olyan reakciókban, amelyekben a szubsztrát is oxidált (vagyis elektronokat veszít) vagy csökkent (vagyis elektronokat nyer). Ilyenek például a végződő enzimek dehidrogenáz, oxidáz, peroxidáz és reduktáz. Laktát-dehidrogenáz, amely a laktát és a piruvát interkonverzióját katalizálja erjesztés, az oxidoreducatase osztályba tartozik.

• Transferázok, amint azt a név javasolja, az elektronok vagy az egyes atomok helyett funkcionális csoportokat vigyen át egyik molekulából a másikba. Kinázokpéldák, amelyek foszfátcsoportokat adnak a molekulákhoz (például egy foszfátcsoport hozzáadása a fruktóz-6-foszfáthoz a glikolízis során).

• Hidrolázok katalizálják a hidrolízis reakciókat, amelyekben egy vízmolekulát ("hidro-") használnak egy nagyobb molekula ("-laz") szétválasztására, hogy kisebbekre hasítsák. Foszfatázok, amelyek a kinázok funkcionális ellentétei, ezt a foszfátcsoportok eltávolításával teszik meg; proteázok, peptidázok és nukleázok, amelyek lebontják a fehérjében gazdag molekulákat, egy második altípus.

• Lyases kettős kötést hozhat létre egy molekulában egy csoport eltávolításával egy szénatomból. (A fordított reakcióban egy csoportot adunk a kettős kötésben lévő egyik szénatomhoz, hogy egyetlen kötéssé alakuljon.) dekarboxiláz, hidratáz, szintáz és lyáz maga is példa.

• Izomerázok katalizálják az izomerizációs reakciókat, amelyek egy molekula átrendeződései a izomer, azonos számú és típusú atomú (azaz azonos kémiai képletű), de eltérő alakú molekula. Így ezek egyfajta transzferázok, de a molekulák közötti csoportok mozgatása helyett a molekulákon belül teszik ezt. Izomeráz, mutáz és racemase az enzimek ebbe az osztályba tartoznak.

• Ligázok katalizálja a kötés kialakulását az ATP folyamatán keresztül hidrolízis, nem pedig egy atom vagy egy csoport egyik helyről a másikra történő áthelyezésével. Karboxiláz-szintetáz egy példa a ligáz enzim.