מה הסוף נמצא בדרך כלל בסוף שמות האנזים?

אנזימים הם מולקולות, במיוחד חלבונים, המסייעים להאיץ תגובות ביוכימיות על ידי אינטראקציה עם החומרים (מגיבים ומוצרים) מבלי לשנות אותם לצמיתות. תהליך הקלה זה מכונה קָטָלִיזָה, ובהתאם לכך, אנזימים עצמם מזוהים כ- זרזים.

אנזימים, כמו הרבה שחקנים ב מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה העולם, יכול להיות בעל שמות ארוכים ומסורבלים, כמעט כל אלה מסתיימים ב"-ase ". אבל אם אתה מכיר את המערכת הפורמלית שבתוכה נקראים אנזימים, אתה יכול להתיר הרבה תעלומות לגבי תפקודו של אנזים נתון מבלי לדעת בדיוק איזו תגובה אותו אנזים מזרז.

באופן כללי, זרז הוא כל ישות שמשפרת את הזרימה, היעילות או האפקטיביות של עשייה נתונה. אם אתה מאמן כדורסל ואתה יודע שהכנסת שחקן פופולרי נתון למשחק תעלה את הקהל ואת הקבוצה בכלל, אז אתה ממנף את הנוכחות של זרז.

זרזים אנושיים גורמים לדברים לקרות והם נוטים לגרום לאנשים סביבם להיראות גם בקיאים מקסימליים. באותו אופן, זרזים ביולוגיים יכולים לגרום לתהליכים ביוכימיים מסוימים להופיע כמעט אוטומטיים כאשר הם נמצאים עובדה שתהליכים אלה היו מועדים ומתקדמים לעבר מסקנה שאינה מובטחת בהיעדר ה אֶנזִים.

זרזים לרוב לא נכתבים בנוסחה של התגובה הכימית בה הוא משתתף, מכיוון שמעצם הגדרתו הזרז אינו משתנה מצורתו המקורית בסוף התגובה.

בסוף שנות ה -70 של המאה ה -20 התברר שמשהו בשמרים עלול לגרום למקורות סוכר להשתלב במשקאות אלכוהוליים הרבה יותר מהר ממה שעלול להתרחש באופן ספונטני, וזה אותו דבר עקרון של תְסִיסָה מוחל על יישון גבינה.

אם נשארים לבד בתנאים הנכונים, סוגים מסוימים של פרי מרקיב יכולים בסופו של דבר להיווצר אלכוהול אתילי. הוספת שמרים, לעומת זאת, לא רק מזרזת את התסיסה, אלא גם מכניסה גם את החיזוי וגם את מידת השליטה בתגובה הכימית כולה.

"אנזים" הוא מיוונית עבור "עם שמרים". כפי שנהוג להשתמש כיום, הוא מתייחס ל בִּיוֹלוֹגִי זרזים בתוך אורגניזמים, או חומרים המיוצרים הן על ידי מערכת חיים והן לטובתה.

התפקיד העיקרי של כל האנזימים הוא לזרז את התהליכים המטבוליים המתרחשים בתא. הגדרת אנזים רשמית יותר מציינת כי אנזים לא צריך לפעול רק על תגובות בתוך תא חי, אלא נוצר גם על ידי אורגניזם - זהה או אחר -.

ניתן לתאר אנזימים בודדים במונחים שלהם ספֵּצִיפִיוּת. זהו מדד עד כמה יחסי האנזים בלעדיים לו מצע אוֹ מצעים. מצעים הם המולקולות אליהן נקשרים אנזימים, בדרך כלל המגיבים. כאשר אנזים נקשר רק למצע אחד בתגובה אחת, זה מרמז על כך מוּחלָט ספֵּצִיפִיוּת. כאשר הוא יכול להיקשר למספר מצעים שונים אך דומים כימית, יש לאנזים קְבוּצָה ספֵּצִיפִיוּת.

עד כמה אנזימים עובדים - כלומר עד כמה הם מסוגלים להשפיע על התגובות שהם מכוונים אליהם בהשוואה לתנאים ניטרליים - תלוי במספר גורמים. אלה כוללים טמפרטורה וחומציות, המשפיעים על יציבותם של כל החלבונים, ולא רק על האנזימים.

כפי שהיית מצפה, הגדלת כמות המצע יכולה להגדיל את קצב התגובה, כל עוד האנזים כבר לא "רווי"; לעומת זאת, הוספת אנזימים יכולה לזרז תגובה ברמה מסוימת של מצע, ויכולה להוסיף עוד מצע מבלי להיתקל בתקרת ייצור.

קצב היעלמות המצע (ומראה המגיב) בתגובות בהן מעורבים אנזימים אינו לינארי, אלא נוטה להאט ככל שהתגובה מתקרבת לסיומה. זה מיוצג בגרף של ריכוז לעומת זמן על ידי שיפוע כלפי מטה שהולך והולך יותר ויותר ככל שעובר הזמן.

כמעט כל רשימה של אנזימים המציגים את המוכרים והנחקרים ביותר היא כמעט בטוחה שתכיל זרזים בגליקוליזה, חומצת הלימון (כלומר, קרבס או חומצה טריקרבוקסילית) מחזור או שניהם. תהליכים אלה, שכל אחד מהם מורכב מתגובות אישיות מרובות, כרוכים בפירוק הגלוקוז לפירובט בתא ציטופלזמה והפיכת פירובט לסדרת ביניים מסתובבת המאפשרת בסופו של דבר לנשימה אירובית.

שני אנזימים המעורבים בחלק המוקדם של הגליקוליזה הם גלוקוז -6-פוספטאז ו פוספרוקטוקינאז, ואילו סינתאז ציטראט הוא שחקן מרכזי במחזור חומצות הלימון.

האם אתה יכול לחזות מה עשויים לעשות אנזימים אלה על פי שמם? אם לא, נסה שוב בעוד כחמש דקות.

שמו של אנזים אולי לא מתגלגל בקלות מהלשון, אבל זה מחיר העלייה בכימיה. רוב השמות מורכבים משתי מילים, כאשר הראשונה מזהה את המצע שעליו פועל האנזים והשנייה המסמנת את סוג התגובה המעורבת (עוד על המאפיין השני הבא סָעִיף).

אף על פי שמספר מוחץ של שמות אנזימים מסתיימים ב"-ase ", מספר שמות חשובים ונחקרים היטב לא. כל רשימה של אנזימים הנוגעים לעיכול האדם תכלול טריפסין ו עַכְּלָן. עם זאת, סיומת האנזים "-אז", כשלעצמה, אינה מסמלת אלא את העובדה שהחלבון המדובר הוא למעשה אנזים והוא אינו מתייחס לפרטים פונקציונליים.

ישנם שש סוגים עיקריים של אנזימים, המופרדים לקטגוריות על בסיס תפקודם. רוב השיעורים הללו כוללים גם שיעורי משנה. שמותיהם מועילים בקביעת מה שהם עושים, אך רק אם ידעת קצת יוונית או לטינית.

• Oxidoreductases הם אנזימים המשתתפים בתגובות בהן גם המצע מחומצן (כלומר מאבד אלקטרונים) או מוּפחָת (כלומר, צובר אלקטרונים). דוגמאות כוללות אנזימים המסתיימים ב- דהידרוגנאז, אוקסידאז, פרוקסידאז ו רדוקטאז. לקטט דהידרוגנאז, המזרז את ההמרה ההדדית של לקט ופירובט ב תְסִיסָה, שייך למעמד oxidoreducatase.

• העברות, כפי שהציע השם, העבר קבוצות פונקציונליות, ולא רק אלקטרונים או אטומים בודדים, ממולקולה אחת לאחרת. קינאזות, שמוסיפים קבוצות פוספט למולקולות (למשל, תוספת של קבוצת פוספט לפרוקטוז -6-פוספט בגליקוליזה) הם דוגמאות.

• הידרולזות לזרז תגובות הידרוליזה, בהן משתמשים במולקולת מים ("הידרו") לניתוק מולקולה גדולה יותר ("-לאזה") כדי לפרק אותה לקטנות יותר. פוספטזיםשהם ההפכים הפונקציונליים של קינאזות, עשו זאת על ידי הסרת קבוצות פוספט; פרוטאזות, פפטידזים ו גרעינים, המפרקים מולקולות עשירות בחלבון, הם תת-סוג שני.

• Lyases ליצור קשרים כפולים במולקולה על ידי הוצאת קבוצה מאטום פחמן. (בתגובה הפוכה מתווספת קבוצה לאחד מאטומי הפחמן בקשר הכפול כדי להפוך אותו לקשר בודד.) אנזימים המסתיימים ב דקארבוקסילאז, הידרטאז, סינתזה ו lyase עצמה הן דוגמאות.

• איזומרזות לזרז תגובות איזומריזציה, שהן סידורים מחדש של מולקולה ליצירת איזומר, מולקולה עם אותו מספר וסוגים אטומים (כלומר אותה נוסחה כימית) אך עם צורה שונה. לפיכך, הם מהווים סוג של טרנספרז, אך במקום להעביר קבוצות בין מולקולות, הם עושים זאת בתוך מולקולות. איזומרז, mutase ו גזע אנזימים נופלים למעמד זה.

• ליגדות לזרז את יצירת הקשר באמצעות תהליך ה- ATP הִידרוֹלִיזָה, ולא על ידי העברת אטום או קבוצה ממקום אחד למשנהו. סינתטאז קרבוקסילאז הוא דוגמה לא אנזים ליגאז.