|
enzymy
enzymy - biokatalizatory, dawniej fermenty, białkowe katalizatory reakcji chemicznej w układach biologicznych. Są silnie zróżnicowaną pod względem budowy przestrzennej grupą białek. Mogą być białkami prostymi lub białkami złożonymi (holoenzym) składającymi się z białkowego, apoenzymu aktywnego katalitycznie dopiero po przyłączeniu drobnocząsteczkowego kofaktora. Kofaktora słabo związane z enzymami są nazywane koenzymami (np. NAD+), a silnie - grupami prostetycznymi (np. kwas liponowy). Enzymy mogą być białkami monomerycznymi (utworzone z jednego łańcucha polipeptydowego) lub białkami oligomerycznymi (zespół protomerów zbudowanych z oddzielnych łańcuchów polipeptydowych połączonych wiązaniami niekowalencyjnymi). Większość enzymów jest zbudowana, z co najmniej 100 reszt aminokwasowych, ma masę cząsteczkową powyżej 10 kDa i średnicę od 2,5 nm. Łańcuch polipeptydowy o zdeterminowanej genetycznie sekwencji aminokwasów (struktura pierwszorzędowa) ulega sfałdowaniu, przybierając unikatową strukturę drugo- i trzeciorzędową; uporządkowana i charakterystyczna dla danego enzymu budowa przestrzenna (konformacja) określa rodzaj katalizowanej reakcji chemicznej oraz jej regulację.
Nazwy zwyczajowe enzymów zakończone na -aza mają często historyczne odniesienie. Mówią o katalizowanej reakcji i/lub o substracie biorącym w niej udział, np. dehydrogenaza alkoholowa katalizuje reakcję utlenienia alkoholu do aldehydu. Charakter katalizowanej reakcji stał się podstawą podziału enzymów na 6 głównych klas, w których obrębie wydzielono kaskadowo kolejne podklasy. Każda niższa grupa opisuje bardziej szczegółową reakcję enzymatyczną. Systematyka wprowadzona w 1961 przez Międzynarodową Unię Biochemiczną dzieli enzymy na:
1. oksydoreduktazy (zmiana stopnia utlenienia reagentów),
2. transferazy (przeniesienie grup chemicznych między 2 reagentami),
3. hydrolazy (rozpad wiązań w cząsteczkach substratów zachodzący z udziałem wody),
4. liazy (rozpad wiązań w cząsteczkach substratów zachodzący bez udziału wody),
5. izomerazy (przegrupowania wewnątrzcząsteczkowe),
6. ligazy (wytwarzanie wiązań w wyniku rozpadu nukleozydotrifosforanów)
Określenie cyfrą każdej klasy, podklasy i podpodklasy pozwala przypisać enzymom numer, np. nazwa systematyczna dehydrogenazy alkoholowej to oksydoreduktaza alkohol: NAD+ nr katalogowy E.C. 1.1.1.1.
Enzymy katalizują reakcje termodynamicznie możliwe, zmniejszając jedynie energię aktywacji cząsteczek substratu, czyli energię niezbędną do przebiegu reakcji. Przyspieszają dzięki temu osiągnięcie stanu równowagi reakcji. W czasie katalizy enzymatycznej cząsteczka substratu jest wiązana w określonym obszarze cząsteczki enzymu w tzw. centrum aktywnym, w którym w enzymach złożonych znajduje się grupa prostetyczna. Tworzy się wówczas kompleks enzym–substrat. Dzięki swoistemu układowi grup chemicznych w centrum, enzym oddziałuje na grupy chemiczne substratu rozluźniając określone wiązanie chemiczne. Po powstaniu produktów reakcji cząsteczka enzymu uwalnia się z kompleksu i po powrocie do formy pierwotnej (w enzymach złożonych po przyłączeniu przenoszonych grup do innego związku) tworzy nowy kompleks z następną cząsteczką substratu itd. Szybkość procesu enzymatycznego zależy od łatwości tworzenia kompleksu enzymu z substratem (powinowactwo enzymu do substratu).
Enzymy wykazują rozmaitą swoistość katalitycznego oddziaływania na substraty. Niektóre reagują tylko z jednym związkiem, inne są mniej swoiste i działają na określoną grupę związków. Swoistość enzymu zależy od budowy substratu, który musi zawierać wiązanie ulegające atakowi danego enzymu oraz grupę funkcyjną (lub grupy funkcyjne) umożliwiającą odpowiednie połączenie się enzymem z substratem i zapoczątkowanie katalizowanej reakcji. Enzymy wykazują także swoistość przestrzenną: działają tylko na jeden z możliwych stereoizomerów i syntetyzują asymetrycznie (np. tylko L-aminokwasy czy tylko ß-glikozydy).
Genetycznie uwarunkowany brak lub nieprawidłowa budowa enzymu może być przyczyną wielu chorób, np. fenyloketonurii. Niektóre enzymy są stosowane jako leki, np. asparaginaza jest wykorzystywana w leczeniu białaczek. Enzymy restrykcyjne umożliwiają precyzyjne cięcie DNA, co czyni je podstawowym narzędziem biologii molekularnej. Na skalę przemysłową enzymy są wykorzystywane w różnego rodzaju fermentacjach, przy produkcji środków piorących i w oczyszczalniach ścieków.
Inne hasła zawierające informacje o "enzymy":
Oddychanie komórkowe
zachodzą u organizmów eukariotycznych w wyspecjalizowanych organellach –
mitochondriach
. W komórkach
prokariontów
enzymy biorące udział we wszystkich etapach oddychania znajdują się w cytozolu i ...
Globuliny
i
hormonów sterydowych
,β2-mikroglobulinahemopeksyna
transferryna
czynniki krzepnięcia krwiizoaglutyniny (reagują swoiście z substancjami grupowymi zawartymi w erytrocytach)enzymy (np. proteazy, fosfataza, esteraza cholinowa)
angiotensyna
bradykinina
γ-globuliny (gamma), zawierają głównie
immunoglobuliny
(przeciwciała), ale ...
Białka fibrylarne
...
Keratyna
...
Zawał mięśnia sercowego
...
Parzydełkowce
nabłonkowo-mięśniowe
oraz
komórki interstycjalne
. W entodermie występują również komórki gruczołowe, które produkują
enzymy trawienne
. Natomiast w ektodermie znajdują się
komórki parzydełkowe
(zawierają w sobie ...
Płazińce
syncytium
.
Pasożyty
posiadają dodatkowo nabłonek pokryty oskórkiem, który chroni przed strawieniem przez enzymy gospodarza. Pod nabłonkiem znajdują się mięśnie gładkie pochodzenia mezodermalnego, u wirków ...
Biopolimery
...
Jelito
...
Fenyloetyloamina
...
Inne lekcje zawierające informacje o "enzymy":
Trawienie i wchłanianie substancji odżywczych (plansza 16)
dopiero w jelicie, gdzie do początkowego odcinka (dwunastnicy) doprowadzane są lipazy - enzymy produkowane przez trzustkę. Aby możliwe było trawienie tłuszczów muszą one zostać ...
Trawienie i wchłanianie substancji odżywczych (plansza 9)
polipeptydowego, w wyniku czego powstają krótsze łańcuchy peptydowe. Należą do nich:
pepsyna,
trypsyna,
chymotrypsyna.
Egzopeptydazy – enzymy rozrywające wiązania między łańcuchem peptydowym a ostatnim aminokwasem:
karboksypeptydazy – odszczepiają aminokwasy ...
Liść - wytwórnia pokarmu (plansza 16)
liści przypominające urny lub dzbanki. Ich wewnętrzne ściany są pokryte gruczołami wytwarzjącymi enzymy trawienne. Na dnie tych liści znajduje się płyn, w którym owady ...
|
