ჩვეულებრივ, რა დასასრული გვხვდება ფერმენტების სახელების ბოლოს?

ფერმენტები არის მოლეკულები, კერძოდ, ცილები, რომლებიც ხელს უწყობენ ბიოქიმიური რეაქციების დაჩქარებას ინგრედიენტებთან (რეაქტორებთან და პროდუქტებთან) ურთიერთქმედებით, მათ მუდმივად შეცვლის გარეშე. ეს ფასილიტაციის პროცესი ცნობილია, როგორც კატალიზიდა შესაბამისად, თავად ფერმენტები იდენტიფიცირებულია, როგორც კატალიზატორები.

ფერმენტები, როგორც ბევრი მოთამაშე მიკრობიოლოგია მსოფლიოში, შეიძლება ჰქონდეს გრძელი და რთული სახელები, თითქმის ყველა მთავრდება "-აზე". თუ თქვენ იცნობთ იმ ფორმალურ სისტემას, რომლის დროსაც ფერმენტებს ასახელებენ, ბევრი რამის ამოხსნა შეგიძლიათ საიდუმლოებების შესახებ მოცემული ფერმენტის ფუნქციონირების შესახებ, ზუსტად არ იცის რა რეაქცია აქვს ამ ფერმენტს კატალიზებს.

სასაუბროდ, კატალიზატორი არის ნებისმიერი სუბიექტი, რომელიც აუმჯობესებს მოცემული საქმიანობის ნაკადს, ეფექტურობას ან ეფექტურობას. თუ კალათბურთის მწვრთნელი ხართ და იცით, რომ მოცემული პოპულარული მოთამაშის დაყენება გულშემატკივარს და ზოგადად გუნდს გაათავისუფლებს, მაშინ იყენებთ კატალიზატორის არსებობას.

ადამიანის კატალიზატორები ახდენენ მოვლენებს და ისინი ცდილობენ გარშემომყოფებს მაქსიმალურად კარგად გამოიყურონ. ანალოგიურად, ბიოლოგიურ კატალიზატორებს შეუძლიათ გარკვეული ბიოქიმიური პროცესები თითქმის ავტომატური აღმოჩნდნენ, როდესაც სინამდვილეში, ეს პროცესები წააწყდება და შეძრწუნდება არასაიმედო დასკვნით, არარსებობის შემთხვევაში ფერმენტი.

კატალიზატორებს ხშირად არ აწერენ ქიმიური რეაქციის ფორმულას, რომელშიც ის მონაწილეობს, რადგან განმარტებით, კატალიზატორი უცვლელი დარჩა თავდაპირველი ფორმისგან რეაქციის ბოლოს.

1870-იანი წლების ბოლოს დადგენილია, რომ საფუარში არსებული რაღაც შეიძლება გამოიწვიოს შაქრის წყაროებს ალკოჰოლური სასმელების ფორმირება ბევრად უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე შეიძლება სპონტანურად მოხდეს და იგივე პრინციპი დუღილი გამოიყენება ყველის დაძველებაზე.

სწორ პირობებში მარტო დარჩენის შემთხვევაში, ზოგიერთმა დამპალმა ხილმა შეიძლება საბოლოოდ გამოიწვიოს ეთილის სპირტის წარმოქმნა. ამასთან, საფუარის დამატება არა მხოლოდ აჩქარებს დუღილს, არამედ ატარებს როგორც პროგნოზირებადობას, ისე კონტროლის ზომას მთელ ქიმიურ რეაქციაში.

"ფერმენტი" ბერძნულიდან არის "საფუარით". როგორც დღეს გამოიყენება, ეს ეხება ბიოლოგიური კატალიზატორები ორგანიზმებში, ან ნივთიერებები, რომლებიც წარმოებულია როგორც ცოცხალი სისტემის მიერ, ასევე სარგებლობისთვის.

ყველა ფერმენტის ძირითადი ფუნქციაა უჯრედში მომხდარი მეტაბოლური პროცესების კატალიზაცია. ფერმენტის უფრო ფორმალური განმარტება განსაზღვრავს, რომ ფერმენტი არა მხოლოდ რეაქციებზე უნდა მოქმედებდეს ცოცხალი უჯრედის შიგნით, არამედ უნდა შეიქმნას ორგანიზმის მიერ - იგივე ან სხვა.

ინდივიდუალური ფერმენტების აღწერილობა შეიძლება მათი თვალსაზრისით სპეციფიკა. ეს არის ღონისძიება იმისა, თუ რამდენად ექსკლუზიურია ფერმენტის ურთიერთობა მასთან სუბსტრატი ან სუბსტრატები. სუბსტრატები არის მოლეკულები, რომელთანაც ფერმენტები უკავშირდებიან, როგორც წესი, რეაქტივები. როდესაც ფერმენტი ერთ რეაქციაში მხოლოდ ერთ სუბსტრატს უკავშირდება, ეს გულისხმობს აბსოლუტური სპეციფიკა როდესაც მას შეუძლია შეუერთდეს სხვადასხვა, მაგრამ ქიმიურად მსგავსი სუბსტრატებს, ფერმენტს აქვს ჯგუფური სპეციფიკა

რამდენად კარგად მუშაობენ ფერმენტები - ეს არის ის, თუ რამდენად შეუძლიათ მათ გავლენა მოახდინონ მათ რეაქციებზე, რომლებიც ნეიტრალურ პირობებთან შედარებით - ეს დამოკიდებულია მრავალ ფაქტორზე. მათ შორისაა ტემპერატურა და მჟავიანობა, რომლებიც გავლენას ახდენენ ყველა ცილის, არამარტო ფერმენტების სტაბილურობაზე.

როგორც თქვენ მოელოდით, სუბსტრატის რაოდენობის გაზრდამ შეიძლება გაზარდოს რეაქციის სიჩქარე, მანამ სანამ ფერმენტი არ არის „გაჯერებული“; პირიქით, ფერმენტების დამატებით შეიძლება დაჩქარდეს რეაქცია სუბსტრატის მოცემულ დონეზე და შეიძლება უფრო მეტი სუბსტრატის დამატება დაეხმაროს წარმოების ჭერთან გადაადგილების გარეშე.

სუბსტრატის გაუჩინარების სიჩქარე (და რეაქტივის გამოჩენა) იმ რეაქციებში, რომელშიც ჩართულია ფერმენტები, არ არის წრფივი, მაგრამ ის შენელდება, რადგან რეაქცია სრულდება. ეს წარმოდგენილია კონცენტრაციის გრაფიკზე დროის წინააღმდეგ დაღმავალი ფერდობზე, რომელიც დროთა განმავლობაში უფრო თანდათანობით ხდება.

ფერმენტების თითქმის ნებისმიერი ნუსხა, რომელშიც წარმოდგენილია ყველაზე ცნობილი და საუკეთესოდ შესწავლილი, თითქმის დარწმუნებულია, რომ გლიკოლიზის, ლიმონმჟავას (მაგ., კრები ან ტრიკარბოქსილის მჟავა) ციკლი ან ორივე. ეს პროცესები, რომელთაგან თითოეული მრავალი ინდივიდუალური რეაქციისგან შედგება, გულისხმობს უჯრედში გლუკოზის დაშლას პიროვატამდე ციტოპლაზმა და პირუვატის გადაქცევა შუალედურ მბრუნავ სერიად, რაც საბოლოოდ საშუალებას იძლევა აერობული სუნთქვა მოხდეს.

გლიკოლიზის ადრეულ ნაწილში მონაწილეობს ორი ფერმენტი გლუკოზა-6-ფოსფატაზას და ფოსფოფრუქტოკინაზა, ხოლო ციტრატის სინტაზა არის ლიმონმჟავას ციკლის მთავარი მოთამაშე.

შეგიძლიათ წინასწარ განსაზღვროთ, რისი გაკეთება შეუძლიათ ამ ფერმენტებს მათი სახელების საფუძველზე? თუ არა, სცადეთ ხელახლა ხუთ წუთში.

ფერმენტის სახელი შეიძლება მარტივად არ გადმოგორდეს ენაზე, მაგრამ ასეთია ქიმიის მიღება. სახელების უმეტესობა ორი სიტყვისგან შედგება, პირველ რიგში იდენტიფიცირდება სუბსტრატი, რომელზეც მოქმედებს ფერმენტი და მეორე ასახავს რეაქციის ტიპს (უფრო მეტი ამ მეორე ატრიბუტის შესახებ შემდეგში განყოფილება).

მიუხედავად იმისა, რომ ფერმენტების უზარმაზარი რიცხვი მთავრდება "-ase" - ით, მრავალი მნიშვნელოვანი და კარგად შესწავლილი არ მთავრდება. ფერმენტების ნებისმიერი ჩამონათვალი, რომელიც ეხება ადამიანის მონელებას, მოიცავს ტრიპსინი და პეპსინი. ფერმენტის სუფიქსი "-აზა", თავისთავად, არაფერს ნიშნავს, გარდა იმისა, რომ განსახილველი ცილა, სინამდვილეში, ფერმენტია და ის ფუნქციურ დეტალებს არ ეხება.

ფერმენტების ექვსი ძირითადი კლასი არსებობს, რომლებიც კატეგორიებად იყოფა მათი ფუნქციის საფუძველზე. ამ კლასების უმეტესობა მოიცავს ქვეკლასებსაც. მათი სახელები გამოსადეგია იმის გარკვევაში, თუ რას აკეთებენ ისინი, მაგრამ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ იცით ბერძნული ან ლათინური.

• ოქსიდორედუქტაზები არის ფერმენტები, რომლებიც მონაწილეობენ რეაქციებში, რომელშიც არის სუბსტრატი იჟანგება (ანუ კარგავს ელექტრონებს) ან შემცირდა (ანუ იძენს ელექტრონებს). მაგალითები მოიცავს ფერმენტებს, რომლებიც მთავრდება დეჰიდროგენაზას, ოქსიდაზა, პეროქსიდაზა და რედუქტაზა. ლაქტატდეჰიდროგენაზას, რაც კატალიზირებს ლაქტატის და პირუვატის ურთიერთვერსიას დუღილი, მიეკუთვნება ოქსიდორედუქტაზას კლასს.

• ტრანსფერებიროგორც სახელი გვთავაზობს, ერთი მოლეკულადან მეორეზე გადაიტანეთ ფუნქციური ჯგუფები, ვიდრე უბრალოდ ელექტრონები ან ცალკეული ატომები. კინაზები, რომლებიც მოლეკულას უმატებენ ფოსფატის ჯგუფებს (მაგ., გლიკოლიზში ფოსფატის ჯგუფის დამატება ფრუქტოზა-6-ფოსფატში).

• ჰიდროლაზები მოახდინეთ ჰიდროლიზის რეაქციების კატალიზაცია, რომელშიც წყლის მოლეკულა ("ჰიდრო") გამოიყენება უფრო დიდი მოლეკულის ("-ლაზა") დასაყოფად და უფრო მცირედ დაშლა. ფოსფატაზები, რომლებიც წარმოადგენენ კინაზების ფუნქციონალურ საწინააღმდეგოს, ამას აკეთებენ ფოსფატური ჯგუფების ამოღებით; პროტეაზები, პეპტიდაზები და ნუკლეაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცილებით მდიდარ მოლეკულებს, მეორე ქვეტიპია.

• ლიაზები ქმნიან ორმაგ კავშირებს მოლეკულაში ნახშირბადის ატომიდან ჯგუფის ამოღებით. (საპირისპირო რეაქციის დროს, ნახშირბადის ერთ ატომს ორმაგი ბმის ჯგუფს ემატება ჯგუფი, რომ იგი გარდაიქმნას ერთ კავშირად.) ფერმენტები, რომლებიც მთავრდება დეკარბოქსილაზა, ჰიდრატაზა, სინთეზა და ლიაზას თავად არის მაგალითები.

• იზომერაზებს მოახდინეთ იზომერიზაციის რეაქციების კატალიზაცია, რომლებიც წარმოადგენს მოლეკულის გადანაწილებას, რათა შექმნას ან იზომერი, იგივე რაოდენობის და სახის ატომების მქონე მოლეკულა (ეს არის იგივე ქიმიური ფორმულა), მაგრამ განსხვავებული ფორმის. ამრიგად, ისინი ერთგვარი ტრანსფერაზაა, მაგრამ იმის ნაცვლად, რომ მოლეკულებს შორის ჯგუფები გადაადგილდნენ, ისინი ამას აკეთებენ მოლეკულების შიგნით. იზომერაზა, მუტაზა და რასემაზა ფერმენტები ამ კლასში შედიან.

• ლიგაზები კატალიზაციას ქმნის ობლიგაციის ფორმირებას ATP პროცესის საშუალებით ჰიდროლიზივიდრე ატომის ან ჯგუფის ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაადგილებით. კარბოქსილაზას სინთეტაზა არის მაგალითი ა ლიგაზას ფერმენტი.