Kaj se konča običajno na koncu imen encimov?

Encimi so molekule, zlasti beljakovine, ki pomagajo pospešiti biokemične reakcije z interakcijo s sestavinami (reaktanti in produkti), ne da bi jih trajno spreminjali. Ta postopek olajševanja je znan kot katalizain v skladu s tem so encimi sami označeni kot katalizatorji.

Encimi, kot mnogi igralci v mikrobiologija svet, lahko ima dolga in okorna imena, skoraj vsi se končajo z "-ase". Če pa poznate formalni sistem, v katerem so poimenovani encimi, se lahko veliko razpletete skrivnosti o delovanju danega encima, ne da bi natančno vedeli, kakšna reakcija je ta encim katalizira.

Pogovorno je katalizator katera koli entiteta, ki izboljša pretok, učinkovitost ali uspešnost določenega prizadevanja. Če ste košarkarski trener in veste, da bo vključitev določenega priljubljenega igralca v igro sprožilo množico in ekipo na splošno, potem izkoristite prisotnost katalizatorja.

Človeški katalizatorji poskrbijo, da se stvari dogajajo in tudi ljudje okoli njih ponavadi izgledajo maksimalno spretni. Na enak način lahko z biološkimi katalizatorji nekateri biokemični procesi postanejo skoraj samodejni, ko so v dejstvo je, da bi se ti procesi v odsotnosti spotaknili in zanihali k nezanesljivemu sklepu encima.

Katalizatorji pogosto niso zapisani v formuli za kemijsko reakcijo, v kateri sodeluje, ker je katalizator po definiciji na koncu reakcije nespremenjen od svoje prvotne oblike.

Do poznih sedemdesetih let se je že ugotovilo, da lahko nekaj v kvasu povzroči vire sladkorja v alkoholne pijače veliko hitreje, kot bi se lahko zgodile spontano, in to enako načelo fermentacija uporablja za staranje sira.

Če nekatere vrste gnijočega sadja ostanejo same v pravih razmerah, lahko sčasoma tvorijo etilni alkohol. Dodajanje kvasa pa ne le pospeši fermentacijo, temveč v celotno kemično reakcijo vnese tako predvidljivost kot mero nadzora.

"Encim" je iz grščine "s kvasom". Kot se uporablja danes, se nanaša na biološki katalizatorji v organizmih ali snovi, ki nastajajo tako v živem sistemu kot v njegovo korist.

Glavna naloga vseh encimov je kataliziranje presnovnih procesov, ki se pojavijo v celici. Bolj formalna opredelitev encimov določa, da encim ne sme delovati le na reakcije v živi celici, temveč ga je ustvaril tudi organizem - enak ali drugačen.

Posamezne encime lahko opišemo z vidika njihovih specifičnost. To je merilo, kako ekskluzivno je razmerje encima do njega substrat ali podlage. Podloge so molekule, na katere se vežejo encimi, običajno reaktanti. Ko se encim v eni reakciji veže samo na en substrat, to pomeni absolutno specifičnost. Encim se lahko veže na številne različne, a kemično podobne podlage skupino specifičnost.

Kako dobro delujejo encimi - torej koliko lahko vplivajo na reakcije, na katere ciljajo, v primerjavi z nevtralnimi pogoji - je odvisno od številnih dejavnikov. Sem spadata temperatura in kislost, ki vplivata na stabilnost vseh beljakovin, ne le encimov.

Kot bi pričakovali, lahko povečanje količine substrata poveča hitrost reakcije, če encim že ni "nasičen"; nasprotno, dodajanje encimov lahko pospeši reakcijo na dani ravni substrata in lahko omogoči dodajanje več substrata, ne da bi pri tem prišlo do zgornje meje proizvodnje.

Hitrost izginotja substrata (in videz reaktanta) v reakcijah, v katere sodelujejo encimi, ni linearna, temveč se počasi upočasni, ko se reakcija bliža koncu. To je na grafu koncentracije v primerjavi s časom prikazano z naklonom navzdol, ki sčasoma postaja postopnejši.

Skoraj vsak seznam encimov, ki vsebujejo najbolj znane in najbolje raziskane, je skoraj gotovo, da vsebuje katalizatorje v glikolizi, citronsko kislino (tj. Krebs ali trikarboksilna kislina) cikel ali oboje. Ti procesi, od katerih je vsak sestavljen iz več posameznih reakcij, vključujejo razgradnjo glukoze do piruvata v celici citoplazmi in pretvorba piruvata v vrtečo se vrsto vmesnih proizvodov, ki na koncu omogočajo aerobno dihanje.

Dva encima, ki sodelujeta v zgodnjem delu glikolize, sta glukoza-6-fosfataza in fosfofruktokinaza, ker citrat sintaza je glavni akter v ciklusu citronske kisline.

Ali lahko glede na njihova imena predvidite, kaj lahko naredijo ti encimi? Če ne, poskusite znova čez približno pet minut.

Ime encima se morda ne bo zlahka odkotalilo z jezika, toda takšni so stroški zajema kemije. Večina imen je sestavljena iz dveh besed, pri čemer prva opredeli substrat, na katerega encim deluje in drugi, ki označuje vrsto reakcije (več o tem drugem atributu v naslednjem oddelek).

Čeprav se ogromno imen encimov konča z "-ase", se številna pomembna in dobro preučena ne. Vseboval bo kateri koli seznam encimov, ki se nanašajo na človeško prebavo tripsin in pepsin. Priponka encima "-ase" pa sama po sebi ne pomeni nič drugega kot dejstvo, da je zadevna beljakovina v resnici encim in ne obravnava funkcionalnih podrobnosti.

Obstaja šest glavnih razredov encimov, ločenih v kategorije glede na njihovo funkcijo. Večina teh razredov vključuje tudi podrazrede. Njihova imena so koristna pri določanju, kaj počnejo, vendar le, če poznate nekaj grščine ali latinščine.

• Oksidoreduktaze so encimi, ki sodelujejo v reakcijah, v katerih je substrat bodisi oksidirana (torej izgubi elektrone) oz zmanjšano (tj. pridobi elektrone). Primeri vključujejo encime, ki se končajo na dehidrogenaza, oksidaza, peroksidaza in reduktaza. Laktat dehidrogenaza, ki katalizira medsebojno pretvorbo laktata in piruvata v fermentacija, spada v razred oksidoredukataze.

• Transferaze, kot navaja že ime, prenašajo funkcionalne skupine namesto elektronov ali posameznih atomov iz ene molekule v drugo. Kinaze, ki molekulam dodajajo fosfatne skupine (npr. dodajanje fosfatne skupine fruktozo-6-fosfatu pri glikolizi) so primeri.

• Hidrolaze katalizirajo reakcije hidrolize, pri katerih z molekulo vode ("hidro-") odcepimo večjo molekulo ("-lazo"), da jo razbijemo na manjše. Fosfataze, ki so funkcionalna nasprotja kinaz, to storimo tako, da odstranimo fosfatne skupine; proteaze, peptidaze in nukleaze, ki razgrajujejo molekule, bogate z beljakovinami, so drugi podtip.

• Lyases ustvarite dvojne vezi v molekuli tako, da odstranite skupino iz atoma ogljika. (V obratni reakciji se enemu od atomov ogljika v dvojni vezi doda skupina, da se ta pretvori v enojno vez.) Encimi, ki se končajo z dekarboksilaza, hidrataza, sintaza in liaza sami so primeri.

• Izomeraze katalizirajo reakcije izomerizacije, ki so prerazporeditve molekule, da se ustvari izomer, molekula z enakim številom in vrstami atomov (to je enaka kemijska formula), vendar drugačne oblike. Tako so neke vrste transferaza, a namesto da bi premikali skupine med molekulami, to počnejo znotraj molekul. Izomeraza, mutaza in racemaza encimi spadajo v ta razred.

• Ligaze katalizirajo tvorbo vezi skozi proces ATP hidroliza, ne pa s premikanjem atoma ali skupine z enega kraja na drugega. Sintetaza karboksilaze je primer a encim ligaze.