Welk einde wordt meestal gevonden aan het einde van enzymnamen?

Enzymen zijn moleculen, met name eiwitten, die helpen bij het versnellen van biochemische reacties door interactie met de ingrediënten (reactanten en producten) zonder ze permanent te veranderen. Dit faciliteringsproces staat bekend als: katalyse, en dienovereenkomstig worden enzymen zelf geïdentificeerd als katalysatoren.

Enzymen, zoals veel spelers in de microbiologie wereld, kan lange en omslachtige namen hebben, die bijna allemaal eindigen op '-ase'. Maar als je bekend bent met het formele systeem waarbinnen enzymen worden genoemd, kun je veel ontrafelen van mysteries over de functie van een bepaald enzym zonder precies te weten welke reactie dat enzym katalyseert.

In de volksmond is een katalysator elke entiteit die de stroom, efficiëntie of effectiviteit van een bepaald streven verbetert. Als je een basketbalcoach bent en je weet dat het inzetten van een bepaalde populaire speler in het spel het publiek en het team in het algemeen zal stimuleren, dan maak je gebruik van de aanwezigheid van een katalysator.

Menselijke katalysatoren zorgen ervoor dat dingen gebeuren en ze hebben de neiging om mensen om hen heen er ook maximaal bekwaam uit te laten zien. Op dezelfde manier kunnen biologische katalysatoren ervoor zorgen dat bepaalde biochemische processen bijna automatisch lijken, feit dat deze processen zouden struikelen en strompelen naar een niet-verzekerde conclusie in de afwezigheid van de enzym.

Katalysatoren worden vaak niet geschreven in de formule voor de chemische reactie waaraan het deelneemt, omdat een katalysator per definitie onveranderd is ten opzichte van zijn oorspronkelijke vorm aan het einde van de reactie.

Tegen het einde van de jaren 1870 was het vastgesteld dat iets in gist ervoor kan zorgen dat suikerbronnen worden aangetast veel sneller veranderen in alcoholische dranken dan spontaan zou kunnen gebeuren, en dat hetzelfde principe van fermentatie toegepast op het rijpen van kaas.

Alleen gelaten onder de juiste omstandigheden, kunnen sommige soorten rottend fruit uiteindelijk leiden tot de vorming van ethylalcohol. Het toevoegen van gist versnelt echter niet alleen de fermentatie, maar introduceert ook zowel voorspelbaarheid als een zekere mate van controle in de gehele chemische reactie.

"Enzym" is van het Grieks voor "met gist". Zoals tegenwoordig gebruikt, verwijst het naar: biologisch katalysatoren in organismen, of stoffen die zowel door als ten behoeve van een levend systeem worden geproduceerd.

De belangrijkste functie van alle enzymen is het katalyseren van de metabolische processen die in een cel plaatsvinden. Een meer formele enzymdefinitie specificeert dat enzym niet alleen moet inwerken op reacties in een levende cel, maar ook door een organisme moet zijn gecreëerd - hetzelfde of een ander.

Individuele enzymen kunnen worden beschreven in termen van hun specificiteit. Dit is een maat voor hoe exclusief de relatie van een enzym is met zijn substraat of substraten. Substraten zijn de moleculen waaraan enzymen binden, meestal de reactanten. Wanneer een enzym in één reactie slechts aan één substraat bindt, betekent dit: absoluut specificiteit. Wanneer het kan binden aan een aantal verschillende maar chemisch vergelijkbare substraten, heeft het enzym: groep specificiteit.

Hoe goed enzymen werken – dat wil zeggen, hoeveel ze in staat zijn om de reacties waarop ze zich richten te beïnvloeden in vergelijking met neutrale omstandigheden – hangt van een aantal factoren af. Deze omvatten temperatuur en zuurgraad, die de stabiliteit van alle eiwitten beïnvloeden, niet alleen enzymen.

Zoals je zou verwachten, kan het verhogen van de hoeveelheid substraat de reactiesnelheid verhogen, zolang het enzym niet al "verzadigd" is; omgekeerd kan het toevoegen van enzymen een reactie op een bepaald substraatniveau versnellen en kan er meer substraat worden toegevoegd zonder tegen een productieplafond aan te lopen.

De snelheid waarmee het substraat verdwijnt (en het verschijnen van reactanten) bij reacties waarbij enzymen betrokken zijn, is niet lineair, maar neigt eerder te vertragen naarmate de reactie zijn voltooiing nadert. Dit wordt weergegeven in een grafiek van concentratie versus tijd door een neerwaartse helling die geleidelijker wordt naarmate de tijd verstrijkt.

Bijna elke lijst van enzymen met de bekendste en best bestudeerde enzymen bevat vrijwel zeker katalysatoren in glycolyse, het citroenzuur (d.w.z. Krebs of tricarbonzuur) fietsen of beide. Deze processen, die elk uit meerdere individuele reacties bestaan, omvatten de afbraak van glucose tot pyruvaat in de cel cytoplasma en de omzetting van pyruvaat in een roterende reeks tussenproducten die uiteindelijk aerobe ademhaling mogelijk maken.

Twee enzymen die betrokken zijn bij het vroege deel van glycolyse zijn: glucose-6-fosfatase en fosfofructokinase, terwijl citraatsynthase is een belangrijke speler in de citroenzuurcyclus.

Kun je op basis van hun naam voorspellen wat deze enzymen kunnen doen? Als dit niet het geval is, probeert u het over ongeveer vijf minuten opnieuw.

De naam van een enzym rolt misschien niet gemakkelijk van de tong, maar dat zijn de kosten van het omarmen van chemie. De meeste namen bestaan ​​uit twee woorden, waarbij de eerste het substraat identificeert waarop het enzym inwerkt en de tweede signaleert het type reactie dat erbij betrokken is (meer over dit tweede kenmerk in de volgende) sectie).

Hoewel een overweldigend aantal enzymnamen eindigt op "-ase", doen een aantal belangrijke en goed bestudeerde dat niet. Elke lijst met enzymen die betrekking hebben op de menselijke spijsvertering zal omvatten: trypsine en pepsine. Het enzymachtervoegsel "-ase" betekent op zichzelf echter niets meer dan het feit dat het betreffende eiwit in feite een enzym is, en het gaat niet in op functionele details.

Er zijn zes hoofdklassen van enzymen, onderverdeeld in categorieën op basis van hun functie. De meeste van deze klassen bevatten ook subklassen. Hun namen zijn nuttig om te bepalen wat ze doen, maar alleen als je wat Grieks of Latijn kent.

• Oxidoreductasen zijn enzymen die deelnemen aan reacties waarbij het substraat ofwel geoxideerd (d.w.z. verliest elektronen) of verminderd (d.w.z. krijgt elektronen). Voorbeelden zijn enzymen die eindigen op dehydrogenase, oxidase, peroxidase en reductase. Lactaatdehydrogenase, die de onderlinge omzetting van lactaat en pyruvaat in. katalyseert fermentatie, behoort tot de klasse van oxidoreducatase.

• Overdrachten, zoals de naam suggereert, dragen functionele groepen over, in plaats van alleen elektronen of enkele atomen, van het ene molecuul naar het andere. Kinasen, die fosfaatgroepen aan moleculen toevoegen (bijvoorbeeld de toevoeging van een fosfaatgroep aan fructose-6-fosfaat bij glycolyse) zijn voorbeelden.

• Hydrolasen hydrolysereacties katalyseren, waarbij een watermolecuul ("hydro-") wordt gebruikt om een ​​groter molecuul ("-lase") te splitsen om het in kleinere te breken. Fosfatasen, de functionele tegenpolen van kinasen, doen dit door fosfaatgroepen te verwijderen; proteasen, peptidasen en nucleasen, die eiwitrijke moleculen afbreken, zijn een tweede subtype.

• Lyases maak dubbele bindingen in een molecuul door een groep uit een koolstofatoom te verwijderen. (In de omgekeerde reactie wordt een groep toegevoegd aan een van de koolstofatomen in de dubbele binding om deze om te zetten in een enkele binding.) Enzymen eindigend op decarboxylase, hydratase, synthase en lyase zelf zijn voorbeelden.

• Isomerasen katalyseren isomerisatiereacties, dit zijn herschikkingen van een molecuul om een isomeer, een molecuul met hetzelfde aantal en hetzelfde soort atomen (dat wil zeggen, dezelfde chemische formule) maar een andere vorm. Ze zijn dus een soort transferase, maar in plaats van groepen tussen moleculen te verplaatsen, doen ze dat binnen moleculen. isomerase, mutase en racemase enzymen vallen in deze klasse.

• Ligasen katalyseren de vorming van een binding door het proces van ATP hydrolyse, in plaats van door een atoom of een groep van de ene plaats naar de andere te verplaatsen. Carboxylasesynthetase is een voorbeeld van een ligase enzym.