Vilken slutning finns vanligtvis i slutet av enzymnamn?

Enzymer är molekyler, specifikt proteiner, som hjälper till att påskynda biokemiska reaktioner genom att interagera med ingredienserna (reaktanter och produkter) utan att ändra dem permanent. Denna förenklingsprocess är känd som katalysoch motsvarande, enzymer själva identifieras som katalysatorer.

Enzymer, som många spelare i mikrobiologi världen, kan ha långa och besvärliga namn, nästan alla som slutar på "-ase." Men om du är bekant med det formella systemet inom vilket enzymer namnges, kan du riva upp mycket av mysterier om ett visst enzyms funktion utan att veta exakt vilken reaktion det enzymet katalyserar.

I allmänhet är en katalysator vilken enhet som helst som förbättrar flödet, effektiviteten eller effektiviteten för en viss strävan. Om du är basket tränare och du vet att sätta en viss populär spelare i spelet kommer att skjuta upp publiken och laget i allmänhet, så utnyttjar du närvaron av en katalysator.

Mänskliga katalysatorer får saker att hända och de tenderar att få människor runt dem att se ut maximalt skickliga också. På samma sätt kan biologiska katalysatorer få vissa biokemiska processer att verka nästan automatiska när de är i faktiskt skulle dessa processer snubbla och stappla i riktning mot en icke-säker slutsats i avsaknad av enzym.

Katalysatorer skrivs ofta inte in i formeln för den kemiska reaktion som den deltar i, för per definition är en katalysator oförändrad från sin ursprungliga form i slutet av reaktionen.

I slutet av 1870-talet hade det fastställts att något i jäst kunde orsaka sockerkällor förvandlas till alkoholhaltiga drycker mycket snabbare än vad som kan uppstå spontant, och det samma principen om jäsning tillämpas på åldrandet av ost.

Vänster ensam under rätt förhållanden kan vissa typer av ruttnande frukt så småningom resultera i bildandet av etylalkohol. Tillsats av jäst påskyndar emellertid inte bara jäsning utan introducerar också både förutsägbarhet och ett mått på kontroll i hela den kemiska reaktionen.

"Enzym" är från grekiska för "med jäst". Som det används idag hänvisar det till biologisk katalysatorer i organismer, eller ämnen som produceras både av och till förmån för ett levande system.

Huvudfunktionen för alla enzymer är att katalysera de metaboliska processerna som sker i en cell. En mer formell enzymdefinition specificerar att enzym inte bara får verka på reaktioner i en levande cell utan också har skapats av en organism - samma eller en annan - också.

Enskilda enzymer kan beskrivas i termer av deras specificitet. Detta är ett mått på hur exklusivt ett enzyms förhållande är till dess substrat eller substrat. Underlag är de molekyler som enzymer binder till, vanligtvis reaktanterna. När ett enzym endast binder till ett substrat i en reaktion innebär detta absolut specificitet. När det kan binda till ett antal olika men kemiskt liknande substrat har enzymet grupp specificitet.

Hur väl enzymer fungerar - det vill säga hur mycket de kan påverka de reaktioner de riktar sig mot neutrala förhållanden - beror på ett antal faktorer. Dessa inkluderar temperatur och surhet, vilket påverkar stabiliteten hos alla proteiner, inte bara enzymer.

Som du förväntar dig kan en ökning av mängden substrat öka reaktionshastigheten så länge enzymet inte redan är "mättat"; omvänt kan tillsats av enzymer påskynda en reaktion vid en given nivå av substrat och kan tillåta att mer substrat tillsätts utan att springa upp mot ett produktionstak.

Graden av substratförsvinnande (och reaktantutseende) i reaktioner där enzymer är inblandade är inte linjär utan snarare snarare långsammare när reaktionen närmar sig slutförandet. Detta visas i ett diagram över koncentration kontra tid genom en nedåtgående lutning som blir mer gradvis när tiden går.

Nästan vilken lista som helst med enzymer som innehåller de mest kända och bäst studerade är nästan säker på att de innehåller katalysatorer vid glykolys, citronsyran (dvs. Krebs eller trikarboxylsyra) cykel eller båda. Dessa processer, som var och en består av flera enskilda reaktioner, involverar nedbrytningen av glukos till pyruvat i cellen cytoplasma och omvandlingen av pyruvat till en roterande serie mellanprodukter som i slutändan tillåter aerob andning.

Två enzymer involverade i den tidiga delen av glykolys är glukos-6-fosfatas och fosfofruktokinas, medan citratsyntas är en viktig aktör i citronsyracykeln.

Kan du förutsäga vad dessa enzymer kan göra baserat på deras namn? Om inte, försök igen om cirka fem minuter.

Namnet på ett enzym kanske inte rullar av tungan med lätthet, men det är kostnaden för att omfamna kemi. De flesta av namnen består av två ord, med det första som identifierar substratet som enzymet verkar på och den andra signalerar vilken typ av reaktion som är inblandad (mer om detta andra attribut i nästa sektion).

Även om ett överväldigande antal enzymnamn slutar på "-as", gör ett antal viktiga och välstuderade inte det. Varje lista med enzymer som rör matsmältningen kommer att inkludera trypsin och pepsin. Enzymsuffixet "-as" betyder emellertid i sig ingenting annat än det faktum att det aktuella proteinet i själva verket är ett enzym, och det adresserar inte funktionella detaljer.

Det finns sex huvudklasser av enzymer, indelade i kategorier på grundval av deras funktion. De flesta av dessa klasser inkluderar även underklasser. Deras namn är till hjälp för att bestämma vad de gör, men bara om du känner till grekiska eller latin.

• Oxidoreduktaser är enzymer som deltar i reaktioner där substratet är antingen oxiderad (dvs förlorar elektroner) eller nedsatt (dvs vinner elektroner). Exempel inkluderar enzymer som slutar på dehydrogenas, oxidas, peroxidas och reduktas. Laktatdehydrogenas, som katalyserar omvandlingen av laktat och pyruvat i jäsning, tillhör klassen oxidoreducatas.

• Transferaser, som föreslås av namnet, överför funktionella grupper, snarare än bara elektroner eller enskilda atomer, från en molekyl till en annan. Kinaser, som adderar fosfatgrupper till molekyler (t.ex. tillsatsen av en fosfatgrupp till fruktos-6-fosfat i glykolys) är exempel.

• Hydrolaser katalysera hydrolysreaktioner, i vilka en vattenmolekyl ("hydro-") används för att klyva isär en större molekyl ("-las") för att bryta den i mindre. Fosfataser, som är de funktionella motsatserna till kinaser, gör detta genom att avlägsna fosfatgrupper; proteaser, peptidas och nukleaser, som bryter ner proteinrika molekyler, är en andra subtyp.

• Lyaser skapa dubbelbindningar i en molekyl genom att ta bort en grupp från en kolatom. (I den omvända reaktionen läggs en grupp till en av kolatomerna i dubbelbindningen för att omvandla den till en enkelbindning.) Enzymer som slutar på dekarboxylas, hydratas, syntas och lyas i sig är exempel.

• Isomeraser katalysera isomeriseringsreaktioner, som är omläggningar av en molekyl för att skapa en isomer, en molekyl med samma antal och typer av atomer (det vill säga samma kemiska formel) men med en annan form. Således är de ett slags transferas, men istället för att flytta grupper mellan molekyler gör de det inom molekyler. Isomeras, mutas och racemase enzymer faller i denna klass.

• Ligaser katalysera bildningen av en bindning genom ATP-processen hydrolys, snarare än genom att flytta en atom eller en grupp från en plats till en annan. Karboxylassyntetas är ett exempel på en ligasenzym.