Het werkingsmechanisme van enzymen

Enzymen (enzymen) - een hoogmoleculaire organische verbindingen proteïne aard, die een rol vervullen in het organisme van biologische katalysatoren.

Het werkingsmechanisme van enzymen

Opheldering van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de katalytische werking van enzymen, is een van de fundamentele problemen en de huidige problemen niet alleen enzymologie, maar modern biochemie en moleculaire biologie.

Lang voordat de enzymen beschikbare zuivere geworden en is de aard toegelicht, zijn overtuiging gekomen die cruciaal zijn voor enzymatische proces een koppeling van enzym aan het substraat. Probeert te vinden een complexe verbinding van het enzym met het substraat gedurende een lange tijd geen succes, aangezien dit complex labiel is zeer snel ontleedt. Gebruik spectroscopie werkwijze heeft het mogelijk gemaakt om het enzym-substraat-complexen identificeren catalase, peroxidase, alcoholdehydrogenase, flavinzavisimyh enzymen.

De werkwijze volgens röntgenanalyse is toegestaan om veel belangrijke informatie over de structuur en katalytische werkingsmechanismen van enzymen krijgen. Deze methode werd gebruikt om een verbinding substraatanalogen met enzymen lysozym en chymotrypsine stellen.

Sommige rechtstreeks bewijs voor het bestaan van enzym-substraat-complexen heeft waarbij een van de fasen katalytische cyclus van het enzym aan het substraat is gebonden om een covalente binding. Een voorbeeld is de reactie van hydrolyse gekatalyseerd door chymotrypsine n-nitrofenyl acetaat. Bij vermenging met het enzym chymotrypsine ether geacetyleerd op de hydroxylgroep van het reactieve serinerest. Deze fase is snel, maar atsetilhimotripsina hydrolyse onder vorming van acetaat en chymotrypsine vrij veel langzamer. Daarom atsetilhimotripsin ophoopt, die gemakkelijk gedetecteerd in de aanwezigheid van n-nitrofenylacetaat.

De aanwezigheid van het enzymsubstraat in het preparaat kan "vangen" door overdracht EU stabiel complex in een inactieve vorm, bijvoorbeeld door behandeling met het enzym-substraat-complex natriumboriumhydride een sterk reducerende effect. Dergelijk complex in de vorm van stabiele covalente derivaat werd gedetecteerd in het enzym aldolase. Gevonden werd dat het substraat samenwerkt met een molecuul e-aminogroep van lysine.

Het substraat reageert met het enzym in een bepaald deel dat heet het actieve centrum van het enzym of het actieve gebied.

Onder het actieve centrum of kern begrijpen dat gedeelte enzymeiwit molecuul dat is verbonden aan het substraat (en cofactoren) en gaat de enzymatische eigenschappen van het molecuul. De actieve plaats bepaalt de specificiteit en katalytische activiteit van het enzym en moet een zekere mate van moeilijkheid die aangepast is voor dichte nadering en samenwerken met een substraatmolecuul, of de delen die voor de reactie.

Onder de functionele groepen onderscheiden in de "katalytisch actieve" deel van het enzym en het vormdeel die een specifieke affiniteit (de binding van substraat aan het enzym) - de zogenaamde pin, of "anker" (of adsorptie van het enzym actieve plaats).

Het werkingsmechanisme van enzymen verklaart de theorie van de Michaelis-Menten vergelijking. Volgens deze theorie, neemt de werkwijze in vier stappen.

Het werkingsmechanisme van enzymen: I Fase

Tussen het substraat (C) en enzym (E) een verbinding ontstaat - EU gevormde enzym-substraat-complex, waarbij de componenten worden verbonden door covalente, ionische, water en andere bindingen.

Het werkingsmechanisme van enzymen: IІ stage

Het substraat wordt blootgesteld aan het gebonden enzym wordt geactiveerd en beschikbaar voor de respectieve reacties van de EU katalyse.

Het werkingsmechanisme van enzymen: IІI stage

EU gepleegd katalyse. Deze theorie wordt ondersteund door experimentele studies.

Tenslotte wordt IV trap gekenmerkt door het vrijkomen van de enzymmoleculen E en F. De volgorde van transformaties van producten kan de reactie worden weergegeven: E + S - EU EU - * - E + P.

De specificiteit van enzymwerking

Elk enzym werkt op een bepaald substraat of groep van stoffen, die dezelfde structuur hebben. Specificiteit van enzymatische activiteit door de soortgelijkheid van de actieve plaats en substraat configuratie. Tijdens de interactie van enzym-substraat gevormde complex.