Mes paaiškiname, kas yra fermentai ir jų struktūra.Taip pat, kaip šie baltymai klasifikuojami ir kaip jie veikia.
Kas yra fermentai?
Fermentai yra rinkinys baltymas atsakingas už katalizavimą (šaudymą, pagreitinimą, modifikavimą, sulėtinimą ir net stabdymą) cheminės reakcijos, jei jie yra termodinamiškai įmanomi. Tai reiškia, kad jos yra reguliuojančios medžiagos organizme gyvi sutvėrimai, paprastai mažinant Energija pradinė reikalinga reakcijai pradėti.
Fermentai yra būtini gyvenimą ir katalizuoja apie 4000 žinomų cheminių reakcijų, su sąlyga, kad pH, temperatūros arba cheminė koncentracija, nes fermentai, būdami baltymai, taip pat gali denatūruotis ir prarasti savo efektyvumą.
Pirmąjį fermentą XIX amžiaus viduryje atrado Anselme Payen ir Jean-Francois Persoz, nors eksperimentai aplink fermentacija Louis Pasteur jau nujautė, kad šiuose procesuose, kurie tuo metu buvo laikomi grynai cheminiais, yra tam tikros organinės „greitinančios“ medžiagos.
Šiandien fermentai yra plačiai žinomi ir iš tikrųjų naudojami įvairiose žmonių pramonės šakose.maistas, chemikalai, žemės ūkis, nafta ir t.t.), be to, yra nepakeičiama mūsų organizmo vidinę pusiausvyrą palaikančių komponentų dalis, greitina būtinas reakcijas (pvz., tiekiančias energiją), selektyviai aktyvuoja ir deaktyvuoja kitus (kaip daro hormonai). ir margas ir pan.
Fermentų struktūra
Daugumą fermentų sudaro labai įvairaus dydžio rutuliniai baltymai: nuo 62 aminorūgščių monomerų iki didžiulių grandinių, kurių yra maždaug 2500. Tačiau tik keli iš jų yra tiesiogiai susiję su reakcijos katalize, vadinamaaktyvus centras.
Visų šių aminorūgščių surinkimo seka lemia trimatę fermento struktūrą, kuri taip pat lemia specifinį jo veikimą. Kartais ši struktūra taip pat turi vietų pritraukti kofaktorius, ty kitas medžiagas, kurių įsikišimas būtinas norint pasiekti norimą efektą.
Fermentai yra labai specifiniai, tai yra, jie su niekuo nereaguoja ir nedalyvauja jokioje reakcijoje. Jie turi labai specifinę ir tikslią biocheminę užduotį, kurią atlieka su labai mažu klaidų procentu.
Fermentų klasifikacija
Fermentai klasifikuojami pagal specifinę reakciją, kurią jie katalizuoja:
- Oksidoreduktazės. Jie katalizuoja oksidacijos-redukcijos reakcijas, tai yra, pernešimą elektronų arba iš atomai vandenilio iš vieno substrato į kitą. Jų pavyzdžiai yra fermentai dehidrogenazė irc oksidazė.
- Transferazės. Jie katalizuoja konkrečios cheminės grupės, išskyrus vandenilį, perkėlimą iš vieno substrato į kitą. To pavyzdys yra fermentas gliukokinazė.
- Hidrolazės. Jie susidoroja su reakcijomis hidrolizė (plyšimas molekules organinės pagal molekules Vanduo). Pavyzdžiui, laktazė.
- Liasas. Fermentai, katalizuojantys pagrindo lūžimą arba suvirinimą. Pavyzdžiui, acetato dekarboksilazė.
- Izomerazės. Jie katalizuoja izomerų tarpusavio konversiją, tai yra, paverčia molekulę į jos trimatį geometrinį variantą.
- Keliaraiščiai. Šie fermentai katalizuoja specifines substrato surišimo reakcijas vienu metu hidrolizuodami trifosfato nukleotidus (pvz. ATP arba GTP). Pavyzdžiui, fermentas privati karboksilazė.
Kaip veikia fermentai?
Fermento veikimas gali paspartėti padidėjus kalorijų energijos lygiui.
Fermentai gali veikti įvairiai, nors visada sumažina cheminės reakcijos aktyvacijos energiją, tai yra energijos kiekį, reikalingą jai pradėti. Šie skirtingi režimai yra:
- Aplinka. Aktyvacijos energija sumažinama sukuriant reakcijai palankią aplinką, pavyzdžiui, keičiant substrato chemines savybes vykstant reakcijai su savo aminorūgščių sluoksniu.
- Palengvinkite perėjimą. Perėjimo energija sumažinama nekeičiant substrato, tai yra sukuriama aplinka su optimaliais įkrovimais reakcijai vykti.
- Pateikite alternatyvų maršrutą. Šiuo atveju fermentai reaguoja su substratu, kad sukurtų ES (fermento / substrato) kompleksą, kuris „praleidžia žingsnius“ įprastu reakcijos keliu, sumažindamas laiką, reikalingą jai įvykti.
- Padidinkite temperatūrą. Esant tam tikriems parametrams, fermento veikimas gali paspartėti padidėjus jo kiekiui kalorijų energijos, pateiktas egzoterminės reakcijos lygiagrečiai.