Hva slutter man vanligvis ved slutten av enzymnavn?

Enzymer er molekyler, spesielt proteiner, som hjelper til med å øke hastigheten på biokjemiske reaksjoner ved å samhandle med ingrediensene (reaktanter og produkter) uten å endre dem permanent. Denne tilretteleggingsprosessen er kjent som katalyseog tilsvarende er enzymer identifisert som katalysatorer.

Enzymer, som mange spillere i mikrobiologi verden, kan ha lange og tungvint navn, nesten alle som ender på "-ase." Men hvis du er kjent med det formelle systemet som enzymer er navngitt i, kan du løse opp mye av mysterier om et gitt enzyms funksjon uten å vite nøyaktig hvilken reaksjon det enzymet katalyserer.

I fellesskap er en katalysator en hvilken som helst enhet som forbedrer strømmen, effektiviteten eller effektiviteten til en gitt innsats. Hvis du er basketballtrener og vet at å sette en gitt populær spiller i spillet vil skyte opp publikum og teamet generelt, så utnytter du tilstedeværelsen av en katalysator.

Menneskelige katalysatorer får ting til å skje, og de pleier også å få folk rundt seg til å se maksimalt dyktige ut. På samme måte kan biologiske katalysatorer få visse biokjemiske prosesser til å virke nesten automatiske når de er i faktisk vil disse prosessene snuble og sprette sammen mot en ikke-sikker konklusjon i fravær av enzym.

Katalysatorer er ofte ikke skrevet inn i formelen for den kjemiske reaksjonen den deltar i, fordi en katalysator per definisjon er uendret fra sin opprinnelige form på slutten av reaksjonen.

På slutten av 1870-tallet hadde det blitt fastslått at noe i gjær kunne føre til sukkerkilder forvandle seg til alkoholholdige drikker langt raskere enn det som kan oppstå spontant, og det samme prinsippet om gjæring påført aldring av ost.

Hvis du blir alene under de rette forholdene, kan noen slags råtnende frukt til slutt føre til dannelse av etylalkohol. Tilsetning av gjær fremskynder imidlertid ikke bare gjæring, men introduserer også både forutsigbarhet og et mål på kontroll i hele den kjemiske reaksjonen.

"Enzym" er fra gresk for "med gjær." Som brukt i dag, refererer det til biologisk katalysatorer i organismer, eller stoffer som produseres både av og til fordel for et levende system.

Hovedfunksjonen til alle enzymer er å katalysere de metabolske prosessene som oppstår i en celle. En mer formell enzymdefinisjon spesifiserer at enzymet ikke bare må handle på reaksjoner i en levende celle, men har blitt skapt av en organisme - den samme eller en annen - også.

Individuelle enzymer kan beskrives i form av deres spesifisitet. Dette er et mål på hvor eksklusivt et enzyms forhold er til dets underlag eller underlag. Underlag er molekylene som enzymer binder til, vanligvis reaktantene. Når et enzym bare binder seg til ett substrat i en reaksjon, innebærer dette absolutt spesifisitet. Når det kan binde seg til en rekke forskjellige, men kjemisk like substrater, har enzymet gruppe spesifisitet.

Hvor godt enzymer fungerer - det vil si hvor mye de er i stand til å påvirke reaksjonene de retter seg mot i forhold til nøytrale forhold - avhenger av en rekke faktorer. Disse inkluderer temperatur og surhet, som påvirker stabiliteten til alle proteiner, ikke bare enzymer.

Som du forventer, kan økt mengde substrat øke reaksjonshastigheten, så lenge enzymet ikke allerede er "mettet"; omvendt kan tilsetning av enzymer øke hastigheten på en reaksjon på et gitt nivå av substrat, og kan tillate at mer substrat tilsettes uten å løpe mot et produksjonsloft.

Graden av substratforsvinning (og reaktantutseende) i reaksjoner der enzymer er involvert, er ikke lineær, men har en tendens til å avta når reaksjonen nærmer seg fullføring. Dette er representert på en graf av konsentrasjon versus tid av en nedoverbakke som blir mer gradvis etter hvert som tiden går.

Nesten hvilken som helst liste over enzymer som inneholder de mest kjente og best studerte, er nesten sikker på at den inneholder katalysatorer i glykolyse, sitronsyren (dvs. Krebs eller trikarboksylsyre) syklus eller begge deler. Disse prosessene, som hver består av flere individuelle reaksjoner, involverer nedbrytning av glukose til pyruvat i cellen cytoplasma og omdannelsen av pyruvat til en roterende serie av mellomprodukter som til slutt tillater aerob respirasjon å forekomme.

To enzymer involvert i den tidlige delen av glykolyse er glukose-6-fosfatase og fosfofruktokinase, mens sitratsyntase er en viktig aktør i sitronsyresyklusen.

Kan du forutsi hva disse enzymene kan gjøre basert på navnene deres? Hvis ikke, prøv igjen om fem minutter.

Navnet på et enzym kan ikke rulle av tunga med letthet, men det er kostnadene ved å omfavne kjemi. De fleste av navnene består av to ord, med den første som identifiserer substratet som enzymet virker på og den andre signaliserer typen reaksjon som er involvert (mer om dette andre attributtet i det neste seksjon).

Selv om et overveldende antall enzymnavn ender på "-ase", gjør det ikke en rekke viktige og godt studerte. Enhver liste over enzymer knyttet til menneskelig fordøyelse vil inkludere trypsin og pepsin. Enzymsuffikset "-ase" betyr imidlertid ikke i seg selv noe annet enn det faktum at det aktuelle proteinet faktisk er et enzym, og det adresserer ikke funksjonelle detaljer.

Det er seks hovedklasser av enzymer, delt inn i kategorier på grunnlag av deres funksjon. De fleste av disse klassene inkluderer også underklasser. Navnene deres er nyttige for å bestemme hva de gjør, men bare hvis du kjenner noe gresk eller latin.

• Oxidoreductases er enzymer som deltar i reaksjoner der substratet er enten oksidert (dvs. mister elektroner) eller redusert (dvs. får elektroner). Eksempler inkluderer enzymer som slutter på dehydrogenase, oksidase, peroksidase og reduktase. Laktatdehydrogenase, som katalyserer interkonvertering av laktat og pyruvat i gjæring, hører hjemme i oxidoreducatase-klassen.

• Overføringer, som foreslått av navnet, overfør funksjonelle grupper, i stedet for bare elektroner eller enkeltatomer, fra ett molekyl til et annet. Kinases, som tilfører fosfatgrupper til molekyler (f.eks. tilsetning av en fosfatgruppe til fruktose-6-fosfat i glykolyse) er eksempler.

• Hydrolaser katalysere hydrolysereaksjoner, der et vannmolekyl ("hydro-") brukes til å spalte et større molekyl ("-lase") for å bryte det i mindre. Fosfataser, som er de funksjonelle motsetningene til kinaser, gjør dette ved å fjerne fosfatgrupper; proteaser, peptidaser og nukleaser, som bryter ned proteinrike molekyler, er en andre undertype.

• Lyases skape dobbeltbindinger i et molekyl ved å fjerne en gruppe fra et karbonatom. (I motsatt reaksjon tilsettes en gruppe til et av karbonatomene i dobbeltbindingen for å transformere den til en enkeltbinding.) Enzymer som slutter på dekarboksylase, hydratase, syntase og lyase i seg selv er eksempler.

• Isomeraser katalysere isomeriseringsreaksjoner, som er omlegging av et molekyl for å skape et isomer, et molekyl med samme antall og typer atomer (det vil si den samme kjemiske formelen) men en annen form. Dermed er de en slags transferase, men i stedet for å flytte grupper mellom molekyler, gjør de det innenfor molekyler. Isomerase, mutase og racemase enzymer faller inn i denne klassen.

• Ligaser katalysere dannelsen av en binding gjennom prosessen med ATP hydrolyse, snarere enn å flytte et atom eller en gruppe fra ett sted til et annet. Karboksylasesyntetase er et eksempel på en ligase enzym.