Farklı Enzim Türleri

Enzimler, bir kez sentezlendiklerinde genellikle diğer bazı enzimlere dönüştürülmeyen canlı sistemlerdeki kritik protein molekülleridir. Sindirim ve solunum süreçleri için yakıt olarak alınan maddeler (örneğin şekerler, yağlar, moleküler oksijen). Bunun nedeni enzimlerin katalizörler, bu, kendilerini değiştirmeden kimyasal reaksiyonlarda yer alabilecekleri anlamına gelir, tıpkı bir kamuoyu tartışmasının moderatörü gibi. ideal olarak, argümanın şartlarını dikte ederek katılımcıları ve izleyiciyi bir sonuca doğru hareket ettirir ve benzersiz bir şey eklemez. bilgi.

2000'den fazla enzim tanımlanmıştır ve bunların her biri belirli bir kimyasal reaksiyonla ilgilidir. Bu nedenle enzimler substrata özgüdür. Katıldıkları tepkilerin türüne göre yarım düzine sınıfa ayrılırlar.

Enzimler, vücuttaki koşullar altında çok sayıda reaksiyonun gerçekleşmesine izin verir. homeostazveya genel biyokimyasal denge. Örneğin, birçok enzim, vücudun normalde koruduğu pH'a (asitlik) yakın bir pH (asitlik) seviyesinde en iyi şekilde çalışır; bu, 7 aralığındadır (yani, ne alkalin ne de asidik). Diğer enzimler, çevrelerinin talepleri nedeniyle düşük pH'ta (yüksek asitlik) en iyi şekilde işlev görür; örneğin bazı sindirim enzimlerinin çalıştığı midenin içi oldukça asidiktir.

Enzimler, kanın pıhtılaşmasından DNA sentezine ve sindirime kadar uzanan süreçlerde yer alır. Bazıları yalnızca hücrelerde bulunur ve glikoliz gibi küçük molekülleri içeren süreçlere katılır; diğerleri doğrudan bağırsağa salgılanır ve yutulan yiyecekler gibi toplu maddeler üzerinde hareket eder.

Enzimler oldukça yüksek moleküler kütlelere sahip proteinler olduklarından, her birinin ayrı bir üç boyutlu şekli vardır. Bu, üzerinde hareket ettikleri spesifik molekülleri belirler. pH'a bağımlı olmanın yanı sıra, çoğu enzimin şekli sıcaklığa bağlıdır, yani oldukça dar bir sıcaklık aralığında en iyi şekilde işlev görürler.

Çoğu enzim, aktivasyon enerjisi bir kimyasal reaksiyonun. Bazen şekilleri, reaktanları fiziksel olarak, belki de bir görevi daha hızlı bitirmeye niyetli bir spor takımı koçunun veya çalışma grubu yöneticisinin tarzında birbirine yaklaştırır. Enzimler bir tepkene bağlandığında, şekillerinin tepkeni kararsızlaştıracak ve reaksiyonun içerdiği kimyasal değişikliklere karşı daha duyarlı hale getirecek şekilde değiştiğine inanılmaktadır.

Enerji girişi olmadan devam edebilen reaksiyonlara ekzotermik reaksiyonlar denir. Bu reaksiyonlarda, ürünler veya reaksiyon sırasında oluşan kimyasal(lar), reaksiyonun bileşenleri olarak görev yapan kimyasallardan daha düşük bir enerji seviyesine sahiptir. Bu şekilde, su gibi moleküller de kendi (enerji) seviyelerini "ararlar"; atomlar, suyun mevcut en düşük fiziksel noktaya yokuş aşağı akması gibi, daha düşük toplam enerjili düzenlemelerde olmayı "tercih eder". Bütün bunları bir araya getirdiğimizde, ekzotermik reaksiyonların her zaman doğal olarak ilerlediği açıktır.

Bununla birlikte, girdi olmadan bile bir reaksiyonun gerçekleşeceği gerçeği, gerçekleşeceği hız hakkında hiçbir şey söylemez. Vücuda alınan bir madde doğal olarak işlev görebilecek iki türev maddeye dönüşecekse doğrudan hücresel enerji kaynaklarıdır, reaksiyon doğal olarak saatler veya günler sürerse, bu pek işe yaramaz. tamamlayınız. Ayrıca, ürünlerin toplam enerjisi reaktanlarınkinden daha yüksek olsa bile, enerji yolu bir grafikte düzgün bir yokuş aşağı eğim değildir; bunun yerine, ürünlerin "tümsekten kurtulabilmeleri" ve reaksiyonun devam edebilmesi için başladıkları enerjiden daha yüksek bir enerji düzeyine erişmeleri gerekir. Ürünler şeklinde karşılığını veren reaktanlara yapılan bu ilk enerji yatırımı, yukarıda bahsedilen aktivasyon enerjisiveya E_bir.

İnsan vücudu altı ana grup veya enzim sınıfı içerir.

oksidoredüktazlar oksidasyon ve indirgeme reaksiyonlarının hızını arttırır. Redoks reaksiyonları olarak da adlandırılan bu reaksiyonlarda, tepkenlerden biri, bir başka tepkenin kazandığı bir çift elektron verir. Elektron çifti vericisinin oksitlendiği ve indirgeyici madde olarak davrandığı söylenirken, elektron çifti alıcısının indirgendiği duruma yükseltgen madde adı verilir. Bunu söylemenin daha basit bir yolu, bu tür reaksiyonlarda oksijen atomlarının, hidrojen atomlarının veya her ikisinin de hareket etmesidir. Örnekler, sitokrom oksidaz ve laktat dehidrojenazı içerir.

transferazlar metil (CH) gibi atom gruplarının transferi boyunca hız₃), asetil (CH₃CO) veya amino (NH₂) grupları, bir molekülden başka bir moleküle. Asetat kinaz ve alanin deaminaz, transferazların örnekleridir.

hidrolazlar hidroliz reaksiyonlarını hızlandırır. Hidroliz reaksiyonları su kullanır (H₂O) genellikle sudan ürünlerden birine -OH (hidroksil grubu) ve diğerine tek bir -H (hidrojen atomu) ekleyerek iki yavru ürün oluşturmak için bir moleküldeki bir bağı bölmek. Bu sırada -H ve -OH bileşenlerinin yer değiştirdiği atomlardan yeni bir molekül oluşur. Sindirim enzimleri lipaz ve sukraz hidrolazlardır.

liyazlar Bir çift bağa bir moleküler grubun eklenmesi veya bir çift bağ oluşturmak için yakındaki atomlardan iki grubun çıkarılması hızını arttırır. Bunlar, çıkarılan bileşenin su veya su bölümleri tarafından yer değiştirmemesi dışında hidrolazlar gibi davranır. Bu enzim sınıfı, oksalat dekarboksilaz ve izositrat liyaz içerir.

izomerazlar izomerizasyon reaksiyonlarını hızlandırır. Bunlar, reaktandaki tüm orijinal atomların tutulduğu, ancak reaktantın bir izomerini oluşturmak üzere yeniden düzenlendiği reaksiyonlardır. (İzomerler, aynı kimyasal formüle sahip ancak farklı düzenlemelere sahip moleküllerdir.) Örnekler arasında glukoz-fosfat izomeraz ve alanin rasemaz bulunur.

ligazlar (sentetazlar da denir) iki molekülün birleşme hızını arttırır. Bunu genellikle adenozin trifosfatın (ATP) parçalanmasından elde edilen enerjiyi kullanarak gerçekleştirirler. Ligaz örnekleri arasında asetil-CoA sentetaz ve DNA ligaz yer alır.

Sıcaklık ve pH değişikliklerine ek olarak, diğer faktörler bir enzimin aktivitesinin azalmasına veya kapanmasına neden olabilir. Allosterik etkileşim adı verilen bir süreçte, bir molekül reaktanla birleştiği yerden uzakta bir kısmına bağlandığında enzimin şekli geçici olarak değişir. Bu fonksiyon kaybına yol açar. Bazen bu, ürünün kendisi allosterik inhibitör olarak hizmet ettiğinde yararlıdır, çünkü bu genellikle reaksiyonun, ek ürünün artık olmadığı noktaya ilerlediğinin bir işareti gereklidir.

Rekabetçi inhibisyonda, düzenleyici bileşik adı verilen bir madde, bağlanma bölgesi için reaktan ile rekabet eder. Bu, birkaç çalışma anahtarını aynı kilide aynı anda koymaya benzer. Bu düzenleyici bileşiklerden yeteri kadarı mevcut enzimin yeterince yüksek miktarına katılırsa, reaksiyon yolunu yavaşlatır veya kapatır. Bu, farmakolojide yardımcı olabilir, çünkü mikrobiyologlar bağlanma ile rekabet eden bileşikler tasarlayabilirler. Bakterilerin insan vücudunda hastalığa neden olmasını veya hayatta kalmasını zorlaştıran bakteriyel enzimlerin bölgeleri, dönem.

Rekabetçi olmayan inhibisyonda, inhibitör bir molekül, allosterik bir etkileşimde olanlara benzer şekilde, enzime aktif bölgeden farklı bir noktada bağlanır. Geri dönüşümsüz inhibisyon, inhibitör kalıcı olarak enzime bağlandığında veya enzimi önemli ölçüde bozduğunda ve böylece fonksiyonunun geri kazanamayacağı şekilde meydana gelir. Sinir gazı ve penisilin, akılda çok farklı amaçlarla da olsa, bu tür bir engellemeyi kullanır.