Indhold
- Hvad er en katalysator?
- Enzym: Definition og opdagelse
- Grundlæggende om enzym
- Enzymaktivitet
- Velkendte enzymer
- Enzymnomenklatur
- Enzymklasser
Enzymer er molekyler, specifikt proteiner, der hjælper med at fremskynde biokemiske reaktioner ved at interagere med ingredienserne (reaktanter og produkter) uden at ændre dem permanent. Denne faciliteringsproces er kendt som katalyseog tilsvarende identificeres enzymer som katalysatorer.
Enzymer, som mange spillere i mikrobiologiens verden, kan have lange og besværlige navne, næsten alle ender med "-ase." Men hvis du er bekendt med det formelle system, inden for hvilket enzymer er navngivet, kan du afsløre en masse mysterier om en given enzyms funktion uden at vide nøjagtigt, hvilken reaktion det enzym katalyserer.
Hvad er en katalysator?
På en fælles måde er en katalysator enhver enhed, der forbedrer flowet, effektiviteten eller effektiviteten af en given indsats. Hvis du er en basketballtræner, og du ved, at det at sætte en given populær spiller i spillet brænder op for publikum og holdet generelt, så udnytter du tilstedeværelsen af en katalysator.
Menneskelige katalysatorer får ting til at ske, og de har en tendens til at få mennesker omkring dem til at se maksimal dygtige ud. På samme måde kan biologiske katalysatorer få visse biokemiske processer til at virke næsten automatiske, når disse processer faktisk ville snuble og forskyde sig mod en ikke-sikker konklusion i fraværet af enzymet.
Katalysatorer skrives ofte ikke i formlen for den kemiske reaktion, som den deltager i, fordi en katalysator per definition er uændret fra dens oprindelige form i slutningen af reaktionen.
Enzym: Definition og opdagelse
I slutningen af 1870'erne var det blevet konstateret, at noget i gær kunne få kilder til sukker til at omformes til alkoholholdige drikkevarer meget hurtigere end spontant, og at det samme princip om fermentering anvendes til aldring af ost.
Efterladt alene under de rette forhold kan nogle former for rådne frugter i sidste ende resultere i dannelse af ethylalkohol. Tilsætning af gær fremskynder imidlertid ikke kun gæringen, men indfører også både forudsigelighed og et mål for kontrol i hele den kemiske reaktion.
"Enzym" er fra det græske for "med gær." Som det bruges i dag, henviser det til biologisk katalysatorer i organismer, eller stoffer, der produceres både af og til fordel for et levende system.
Grundlæggende om enzym
Hovedfunktionen for alle enzymer er at katalysere de metaboliske processer, der forekommer i en celle. En mere formel enzymdefinition specificerer, at enzym ikke kun skal handle på reaktioner i en levende celle, men også er skabt af en organisme - den samme eller en anden - også.
Individuelle enzymer kan beskrives ud fra deres specificitet. Dette er et mål for, hvor eksklusivt en enzymer er med dens substrat eller substrater. Substrater er de molekyler, som enzymer binder til, normalt reaktanterne. Når et enzym kun binder til et substrat i en reaktion, indebærer dette absolut specificitet. Når det kan binde til et antal forskellige, men kemisk ensartede underlag, har enzymet gruppe specificitet.
Enzymaktivitet
Hvor godt enzymer fungerer - det vil sige, hvor meget de er i stand til at påvirke de reaktioner, de målretter mod sammenlignet med neutrale forhold, afhænger af en række faktorer. Disse inkluderer temperatur og surhedsgrad, der påvirker stabiliteten af alle proteiner, ikke kun enzymer.
Som du kunne forvente, kan forøgelse af mængden af substrat øge reaktionshastigheden, så længe enzymet ikke allerede er "mættet"; omvendt kan tilføjelse af enzymer fremskynde en reaktion på et givet niveau af underlag og kan tillade, at der tilsættes mere underlag uden at løbe op mod et produktionsloft.
Hastigheden af substratforsvinden (og reaktantens udseende) i reaktioner, hvor enzymer er involveret, er ikke lineær, men har en tendens til at aftappe, efterhånden som reaktionen nærmer sig færdig. Dette er repræsenteret på en graf over koncentration versus tid med en nedadgående hældning, der bliver mere gradvis efterhånden som tiden går.
Velkendte enzymer
Næsten enhver liste over enzymer, der indeholder de bedst kendte og bedst studerede, er næsten sikker på at have katalysatorer i glycolyse, citronsyre (dvs. Krebs eller tricarboxylsyre) cyklus eller begge dele. Disse processer, som hver består af flere individuelle reaktioner, involverer nedbrydningen af glukose til pyruvat i cellecytoplasmaet og omdannelsen af pyruvat til en roterende række af mellemprodukter, der i sidste ende tillader aerob respiration at forekomme.
To enzymer involveret i den tidlige del af glykolysen er glucose-6-phosphatase og phosphofructokinase, hvorimod citratsynthase er en vigtig spiller i citronsyrecyklussen.
Kan du forudsige, hvad disse enzymer kan gøre, baseret på deres navne? Hvis ikke, prøv igen om cirka fem minutter.
Enzymnomenklatur
Navnet på et enzym ruller muligvis ikke let ud af tungen, men det er omkostningerne ved at omfavne kemi. De fleste af navnene består af to ord, hvor det første identificerer det underlag, som enzymet virker på, og det andet signaliserer den involverede reaktionstype (mere om denne anden attribut i det næste afsnit).
Selvom et overvældende antal enzymnavne ender med "-ase", gør en række vigtige og godt studerede ikke det. Enhver liste over enzymer, der vedrører menneskelig fordøjelse, inkluderer trypsin og pepsin. Enzymsuffikset "-ase" betegner imidlertid i sig selv ikke andet end det faktum, at det pågældende protein faktisk er et enzym, og det adresserer ikke funktionelle detaljer.
Enzymklasser
Der er seks hovedklasser af enzymer, der er opdelt i kategorier på grundlag af deres funktion. De fleste af disse klasser inkluderer også underklasser. Deres navne er nyttige til at bestemme, hvad de gør, men kun hvis du kender noget græsk eller latin.