Protein-enzim: Bədəndə protein-fermentlərin rolu, xüsusiyyətləri, funksiyası

Hər canlı hüceyrədə bir çox kimyəvi reaksiyalar baş verir. Enzimler (fermentlər) xüsusi və çox vacib funksiyaları olan zülallardır. Bunlara biokatalizatorlar deyilir. Bədəndə protein-fermentlərin əsas funksiyası biokimyəvi reaksiyaların sürətləndirilməsidir. Bu molekulların qarşılıqlı təsirləri olan ilkin reagentlərə substratlar adlanır və son birləşmələr məhsullardır.

Təbiətdə ferment zülalları canlı sistemlərdə işləyir. Amma müasir biotexnologiyada, klinik diaqnostika, dərman və tibb, təmizlənmiş fermentlər və ya onların kompleksləri, eləcə də tədqiqatçı üçün sistemin işlənməsi və məlumatların görselləşdirilməsi üçün lazım olan əlavə komponentlərdən istifadə olunur.

Fermentlərin bioloji əhəmiyyəti və xüsusiyyətləri

Bu molekullar olmadan bir canlı orqanizm fəaliyyət göstərə bilmədi. Həyat fəaliyyətinin bütün prosesi fermentlər sayəsində birlikdə işləyir. Bədəndə zülal-fermentlərin əsas funksiyası metabolizmin tənzimlənməsidır. Onsuz normal metabolizma mümkün deyildir. Molekulların aktivliyinin tənzimlənməsi aktivatorların (inducers) və ya inhibitorların hərəkətləri nəticəsində baş verir. Protein sintezinin müxtəlif səviyyələrində əmələ gələn nəzarət. O, artıq hazır olan molekul üçün "işləyir".

Protein-fermentlərin əsas xüsusiyyətləri müəyyən substratın spesifik olmasıdır. Buna görə də, yalnız bir və ya nadir hallarda bir sıra reaksiyalar kataliz etmək qabiliyyəti. Adətən bu proseslər geri çevrilir. Həm fermentlər hər iki funksiyaya görə məsuliyyət daşıyırlar. Amma bu hamısı deyil.

Protein-fermentlərin rolu vacibdir. Onsuz biyokimyəvi reaksiyalar meydana gəlməz. Fermentlərin təsirindən dolayı, əhəmiyyətli enerji sarf etmədən reaktivlərin aktivasiya bariyəsini aşması mümkün olur. Bədəndə temperaturun 100 ° C-dən çox istiləşməsi və ya kimyəvi laboratoriya kimi təcavüzkar komponentlər istifadə edilmir. Protein-enzim substratla birləşir. Bağlı vəziyyətdə bir modifikasiya baş verir və sonuncunun buraxılmasıdır. Kimyəvi sintezdə istifadə edilən bütün katalizatorlar necədir.

Protein-ferment molekulunun təşkilinin səviyyəsi nədir?

Adətən bu molekullar üçüncü dərəcəli (globule) və dördüncü (bir neçə bağlı globüller) protein quruluşuna malikdirlər. Birincisi, xətti formada sintez olunur. Sonra tələb olunan struktura daxil olun. Biyokatalistin fəaliyyəti təmin etmək üçün müəyyən bir struktura ehtiyac var.

Digər zülallar kimi fermentlər isitmə, ifrat pH, təcavüzkar kimyəvi birləşmələr tərəfindən məhv edilir.

Fermentlərin əlavə xüsusiyyətləri

Bunlar arasında komponentlərin aşağıdakı xüsusiyyətləri fərqlənir:

1. Stereospecificity - yalnız bir məhsulun formalaşması.
2. Regioselektivlik yalnız bir mövqedə bir kimyəvi bağı və ya bir qrupun modifikasiyasının pozulmasıdır.
3. Chemoselektivlik yalnız bir reaksiyanın katalizidir.

İşin xüsusiyyətləri

Fermentlərin spesifiklik səviyyəsi dəyişir. Lakin hər hansı bir ferment həmişə strukturda oxşar olan bir substrat və ya birləşmələr qrupu ilə bağlıdır. Qeyri-protein katalizatorlarında bu xüsusiyyət yoxdur. Spesifiklik 10 ^-10 mol / l-ə çata biləcək bağlanma sabitliyi (mol / l) ilə ölçülür. Aktiv fermentin işi sürətlidir. Bir molekül saniyədə minlərlə əməliyyatları katalizləyir. Biyokimyəvi reaksiyaların sürətləndirilməsi dərəcəsi (1000-100000 dəfə) adi katalizatorlardan daha yüksəkdir.

Fermentlərin hərəkəti bir neçə mexanizm üzərində qurulmuşdur. Ən səmərəli qarşılıqlı substratın bir molekülü ilə meydana gəlir, sonra bir məhsulun formalaşması. Ən fermentlər reaksiyaya daxil olan 2-3 müxtəlif molekulu bağlaya bilər. Məsələn, bir qrupun və ya atomun bir əlaqədən digərinə ötürülməsi və ya "ping-pong" prinsipi əsasında cüt dəyişdirmə. Bu reaksiyalarda bir substrat ümumiyyətlə bağlıdır, ikincisi funksional qrup vasitəsilə fermentə bağlanır.

Enzimin hərəkət mexanizmi aşağıdakı üsullarla tədqiq edilir:

1. Aralıq və yekun məhsulların anlayışları.
2. Substratla əlaqəli struktur və funksional qrupların geometrinin tədqiqi və yüksək reaksiya dərəcəsi.
3. Ferment genlərinin mutasiyaları və sintezi və fəaliyyətində dəyişikliklərin müəyyən edilməsi.

Aktiv və məcburi mərkəz

Substratın molekulları protein-fermentdən daha kiçikdir. Buna görə də, bağlama biyokatalistin az sayda funksional qrupu sayəsində baş verir. Onlar müəyyən bir amin turşusu qrupundan ibarət olan aktiv mərkəz təşkil edirlər. Quruluşdakı kompleks zülallarda qeyri-protein təbiət protezi qrupu var və bu da aktiv mərkəzin bir hissəsi ola bilər.

Fərqli fermentlər qrupunu ayırmaq lazımdır. Onlar daim molekula bağlanır və ondan azad olan molekulda bir koenzimə var. Tam formalaşmış protein-fermentə bir holoenzim deyilir və kofaktor çıxarıldıqda apoenzimə deyilir. Vitaminlər, metallar, azotlu bazların törəmələri (NAD - nikotinamid adenin dinucleotide, FAD - flavinadenine dinucleotide, FMN - flavinmonucleotide) koenzimlər kimi tez-tez istifadə olunur.

Məqsədli mərkəz substrata yaxınlıq xüsusiyyətini təmin edir. Buna görə stabil substrat-ferment kompleksi yaranır. Qlobulun quruluşu səthdə substratın bağlanmasını təmin edən müəyyən bir ölçüdə bir boşluq (boşluq və ya boşluq) olduğu kimi qurulur. Bu zona, adətən, aktiv mərkəzdən uzaqdır. Fərdi fermentlər kofaktorlar və metal ionları ilə əlaqəli sahələrə malikdirlər.

Nəticə

Protein-enzim bədəndə mühüm rol oynayır. Bu maddələr kimyəvi reaksiyaları kataliz edir, metabolik proseslərdən - metabolizmdən məsuldur. Hər hansı canlı hüceyrədə yüzlərlə biyokimyəvi proseslər, reduktiv reaksiyalar, birləşmələrin parçalanması və sintezi də daxil olmaqla davamlı olaraq baş verir. Enerji böyük bir azad ilə maddələrin oksidləşməsi daim baş verir. Öz növbəsində, karbohidratlar, zülallar, yağlar və onların komplekslərinin formalaşmasına sərf olunur. Ayrılma məhsulları zəruri üzvi birləşmələrin sintezi üçün struktur elementlərdir.