Pojasnimo, kaj so encimi in njihovo strukturo.Tudi, kako so ti proteini razvrščeni in kako delujejo.
Kaj so encimi?
Encimi so skupek beljakovine zadolžen za katalizacijo (vžiganje, pospeševanje, spreminjanje, upočasnitev in celo ustavljanje) različnih kemične reakcije, pod pogojem, da so termodinamično možne. To pomeni, da so regulatorne snovi v telesu živa bitja, običajno z zmanjšanjem Energija prvotno potrebno za začetek reakcije.
Encimi so bistveni za življenje in katalizira okoli 4000 znanih kemičnih reakcij, pod pogojem, da so pogoji za pH, temperaturo ali kemično koncentracijo, saj se lahko encimi, ki so beljakovine, tudi denaturirajo in izgubijo svojo učinkovitost.
Prvi encim sta sredi 19. stoletja odkrila Anselme Payen in Jean-Francois Persoz, čeprav so poskusi okoli fermentacija Louis Pasteur je že zaznal prisotnost neke organske "pospeševalne" snovi v teh procesih, ki so takrat veljali za čisto kemične.
Encimi so danes splošno znani in jih dejansko uporabljajo različne človeške industrije (hrano, kemikalije, kmetijstvo, nafta itd.), poleg tega, da je nepogrešljiv del komponent, ki vzdržujejo notranje ravnovesje našega telesa, pospešujejo potrebne reakcije (kot so tiste, ki oskrbujejo z energijo), selektivno aktivirajo in deaktivirajo druge (kot to počnejo hormoni) in pester in tako naprej.
Struktura encimov
Večina encimov je sestavljena iz globularnih beljakovin zelo spremenljive velikosti: od monomerov z 62 aminokislinami do ogromnih verig z okoli 2500. Vendar je le nekaj izmed njih neposredno vključenih v katalizo reakcije, znano kotaktivni center.
Zaporedje, v katerem so sestavljene vse te aminokisline, določa tridimenzionalno strukturo encima, ki narekuje tudi njegovo specifično delovanje. Včasih ima ta struktura tudi mesta za privabljanje kofaktorjev, torej drugih snovi, katerih intervencija je potrebna za doseganje želenega učinka.
Encimi so zelo specifični, torej ne reagirajo z ničemer in ne sodelujejo v nobeni reakciji. Imajo zelo specifično in natančno biokemično nalogo, ki jo opravijo z zelo nizkim odstotkom napak.
Razvrstitev encimov
Encimi so razvrščeni glede na specifično reakcijo, ki jo katalizirajo, kot sledi:
- Oksidoreduktaze. Katalizirajo oksidacijsko-redukcijske reakcije, to je prenos elektronov ali od atomi vodika iz enega substrata v drugega. Primeri teh so encimi dehidrogenaza inc oksidaza.
- Transferaze. Katalizirajo prenos posebne kemične skupine, ki ni vodik, z enega substrata na drugega. Primer tega je encim glukokinaza.
- Hidrolaze. Ukvarjajo se z reakcijami hidroliza (pretrganje molekule organsko z molekulami Voda). Na primer, laktaza.
- Liasas. Encimi, ki katalizirajo lomljenje ali varjenje substratov. Na primer acetat dekarboksilaza.
- Izomeraze. Katalizirajo medsebojno pretvorbo izomerov, torej pretvorijo molekulo v njeno tridimenzionalno geometrijsko različico.
- Podvezice. Ti encimi katalizirajo specifične reakcije vezave substrata s hkratno hidrolizo trifosfatnih nukleotidov (npr. ATP ali GTP). Na primer, encim zasebna karboksilaza.
Kako delujejo encimi?
Delovanje encima se lahko pospeši s povečanjem energijske ravni kalorij.
Encimi lahko delujejo na različne načine, vendar vedno zmanjšajo aktivacijsko energijo kemične reakcije, to je količino energije, ki je potrebna za njen začetek. Ti različni načini so:
- Ambient. Aktivacijska energija se zmanjša z ustvarjanjem okolja, ki je ugodno za reakcijo, na primer s spreminjanjem kemičnih lastnosti substrata z reakcijami z lastno plastjo aminokislin.
- Olajšajte prehod. Energija prehoda se zmanjša brez spreminjanja substrata, torej ustvarjanja okolja z optimalnimi naboji za izvedbo reakcije.
- Navedite alternativno pot. V tem primeru encimi reagirajo s substratom, da ustvarijo kompleks ES (encim/substrat), ki "preskoči korake" na običajni poti reakcije in skrajša čas, ki je potreben za njeno izvedbo.
- Povečajte temperaturo. Znotraj določenih parametrov se lahko delovanje encima pospeši s povečanjem ravni kalorična energija, dobiti od eksotermne reakcije vzporedno.