Enzymes là gì

     

Để sống với phát triển, cơ thể sinh trang bị phải liên tục trao đổi chất và trao đổi tích điện với môi trường thiên nhiên bên ngoài. Các quy trình này tiến hành được là nhờ các phản ứng hóa sinh xẩy ra trong khung người theo quy phương pháp có tổ chức triển khai và bao gồm liên quan chặt chẽ với nhau.

Bạn đang xem: Enzymes là gì

Đặc điểm chung của các phản ứng này là hoàn toàn có thể xảy ra một bí quyết đặc hiệu, tiện lợi với tốc độ lớn nghỉ ngơi ngay vào điều kiện môi trường sinh lý và ánh nắng mặt trời của cơ thể. Sở dĩ các phản ứng thực hiện trong khung người có những điểm lưu ý trên chính là nhờ những chất xúc tác sệt biệt có tác dụng làm tăng vận tốc phản ứng lên vội vàng bội, kia là các chất xúc tác sinh học.

Enzyme là hóa học xúc tác sinh học tập có bản chất protein làm trọng trách xúc tác cho các phản ứng hóa sinh xẩy ra trong cơ thể sinh vật.


Enzyme tồn tại trong toàn bộ các tế bào sống của đụng vật, thực vật, vi sinh vật. Những phản ứng vị enzyme xúc tác có thể xảy ra ngơi nghỉ ngay trong cơ thể sống hoặc ở bên cạnh cơ thể. Hiện giờ đã bóc tách được không ít enzyme khác nhau từ nguồn động vật, thực vật, đặc biệt là từ vi sinh vật, trong đó có nhiều loại đã có thu dấn với độ thuần khiết cao. Xúc tác enzyme có không ít ưu điểm hơn hẳn xúc tác thường thì như cường lực xúc tác lớn, tính quánh hiệu cao, ko độc, bao gồm thể tính năng trong đk nhẹ nhàng, solo giản. Rộng nữa có thể sản xuất enzyme từ những nguyên liệu giá thấp nhưng mang lại công dụng kinh tế cao, nhờ vậy việc ứng dụng enzyme rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, y học và nghiên cứu khoa học tập đã mau lẹ có những cách tiến dài với ngày càng có nhiều triển vọng xuất sắc đẹp.


Mục lục
Bản chất hóa học của EnzymeCác yếu đuối tố tác động tới hoạt tính xúc tác của Enzyme

Enzyme là chất xúc tác sinh học

Những luận cứ sau đây đã triệu chứng minh thực chất xúc tác của enzyme:

Cũng như những chất xúc tác nói chung, enzyme có tác dụng tăng nhanh tốc độ phản ứng. Enzyme không ra quyết định chiều vị trí hướng của phản ứng.Enzyme không đóng vai trò là hóa học tham gia phản nghịch ứng vào phương trình phản nghịch ứng. Trong quy trình xúc tác, lượng enzyme không nuốm đổi.Cũng như mọi chất xúc tác khác, enzyme làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết của những phản ứng hóa học. Có thể nói năng lượng hoạt hóa phản bội ứng được giảm đi đôi khi có sự xúc tác của enzyme.

Bản chất hóa học của Enzyme

Enzyme là số đông chất xúc tác có thực chất protein.

Trong sự trở nên tân tiến của hóa sinh học, cách nhảy vọt đã đạt được khi fan ta triển khai thành công việc tách rút các chất xúc tác sinh học thoát ra khỏi tế bào và nghiên cứu và phân tích tính hóa học của chúng, cơ hội đó fan ta nhận thấy rằng enzyme có thực chất protein. Năm 1926, Sumner là người đầu tiên thu được urease nghỉ ngơi dạng kết tinh. Cho tới thời điểm bây giờ đã có khoảng hơn 150 enzyme được rút ra ở dạng tinh khiết. Trong các các enzyme đó, một số trong những đã được biết thêm trọn vẹn về cấu tạo bậc I như ribonuclease, trypsin, chymotrypsin, … ngày này người ta xác thực rằng, các enzyme đó là nhóm protein quan tiền trọng. Chúng được có mặt trong tế bào như các protein dễ dàng và đơn giản (enzyme một thành phần) hoặc như các protein tinh vi (enzyme

hai thành phần). Trong số các enzyme thì đa phần là enzyme nhì thành phần.

Dạng hoạt động của enzyme hai thành phần bao hàm phần protein và phần không có bản chất protein điện thoại tư vấn là team prostetic (nhóm ngoại, team ghép, …)

Enzyme một thành phần là các protein đơn giản thực hiện chức năng xúc tác. Ví dụ: Ribonuclease A và một vài enzyme thủy phân protein và một trong những enzyme khác.

Các team ghép, những coenzyme

Bên cạnh phần protein thì enzyme hai thành phần còn chứa phần không có bản chất protein. Tín đồ ta call phần không hẳn protein quan trọng bắt buộc đối với hoạt động của enzyme là nhóm ghép (nhóm ngoại, đội thêm, nhân tố phụ, …) cùng phần protein vốn links với nhóm sẽ là apoenzyme, phức hợp của nhị thành phần bên trên là holoenzyme (enzyme nhị thành phần).


Trong ngôi trường hợp team ghép là đầy đủ chất hữu cơ gồm trọng lượng phân tử bé xíu được link với phần protein thì team ghép được gọi là coenzyme. Theo từ thời điểm cách đó thì:

Apoenzyme + Coenzyme ⇔ Holoenzyme

Nếu đứng riêng rẽ rẽ thì cả coenzyme cũng giống như apoenzyme phần lớn không có chức năng xúc tác. Chỉ có những lúc nào 2 phần này kết hợp với nhau thì hoạt tính xúc tác của enzyme mới thể hiện.

Bản hóa chất của coenzyme vô cùng khác nhau:

– một số trong những loại này đó là các vitamin. Sự tương quan về công dụng giữa các vitamin và những coenzyme được giới thiệu ở bảng sau:

CoenzymeChức năngVitamin tương ứng
NAD, NADP FAD. FMN– đưa H+ cùng e–– chuyển H+ và e–PPB2
Coenzyme A– di chuyển gốc acyl– Phân giải háo khí cùng tổng vừa lòng acid béoPantotenic acid (B3)
Thiaminpyro(P)– Khử carboxyl hóa– gửi nhóm aldehydThiamine(B1)
 Pyridoxal(P)– chuyển amine hóa– Khử carboxyl hóaPyridoxine(B6)

– các ion kim loại có vai trò quan trọng bắt buộc mang đến sự hoạt động vui chơi của enzyme. Các ion (cation) có tính năng giống với các coenzyme.

Người ta gọi các ion sắt kẽm kim loại đó là các coenzyme đối kháng giản. Các enzyme đề nghị ion kim loại cho việc thực hiện công dụng của bản thân được điện thoại tư vấn là metalloenzyme. Công dụng của các ion kim loại nói chung hầu như là chúng tạo thành các tinh vi kiểu chelate giữa một nhóm nhất định nào đó của cơ chất và enzyme. Trước tiên các cation chế tạo phức “ion kim loại – cơ chất”, kế tiếp phức hợp này bắt đầu phản ứng cùng với enzyme. Những ion Ca, Cu, Mg, Mn, Mo, Zn, … đầy đủ là phần nhiều ion gia nhập trong sự buổi giao lưu của các enzyme.


Tính sệt hiệu của enzyme

Khả năng xúc tác với tính đặc hiệu cao là trong những đặc tính cơ bạn dạng và đặc biệt nhất của enzyme. Tính đặc hiệu của enzyme trình bày ở chỗ: enzyme chỉ xúc tác đến một trong không ít những chuyển hóa hoàn toàn có thể có được so với các chất. Gồm hai loại đặc hiệu cơ phiên bản đó là sệt hiệu bội phản ứng với đặc hiệu cơ chất.

* Tính quánh hiệu bội phản ứng: được thể hiện tại phần enzyme chỉ có chức năng lựa lựa chọn một dạng bội nghịch ứng trong các các bội nghịch ứng và xúc tác cho phản ứng đó. Điều kia thấy rõ trong lấy ví dụ sau đây:

*

Dưới tính năng của oxidase, aminoacid bị khử amine hóa bằng cách oxy hóa để tạo ra cetoacid cùng NH3. Với sự có mặt của oxidase, một phản nghịch ứng khác khử carboxyl hóa lại bắt buộc xảy ra. Câu hỏi xúc tác này yên cầu phải tất cả enzyme khác, chính là decarboxylase. Cũng tương tự vậy, phản ứng gửi amine hóa yên cầu phải gồm transaminase.

* Tính quánh hiệu cơ chất: Enzyme hoàn toàn có thể lựa chọn đối với các hóa học tham gia bội nghịch ứng. Không hẳn mọi cơ chất có chức năng phản ứng mọi được enzyme “tiếp nhận” như nhau.

Mỗi enzyme chỉ chuyên xúc tác cho 1 hoặc một vài ba cơ chất nhất định cùng mức độ đặc hiệu của nó tùy ở trong vào từng nhiều loại enzyme. Bao gồm 3 nút độ sệt hiệu cơ chất chủ yếu:

a, Đặc hiệu tương đối: Enzyme chỉ bao gồm thể tác dụng lên một kiểu links hóa học một mực mà không phụ thuộc vào vào những nhóm chất hóa học nằm ở phía hai bên liên kết. Ví dụ những esterase bao gồm thể chức năng lên sản phẩm loạt những ester của phosphoric

b, Đặc hiệu nhóm: bộc lộ là enzyme chỉ bao gồm thể tính năng lên một kiểu liên kết hóa học một mực và một trong các hai nhóm nằm ở vị trí hai bên links cũng đề nghị có kết cấu nhất định. Ví dụ carboxylpeptidase có tác dụng phân hủy links peptide gần nhóm –COOH trường đoản cú do, nghĩa là links peptide sống cuối mạch polypeptide, …

*

c, Đặc hiệu hay đối: Enzyme chỉ tác dụng lên một kiểu liên kết nhất định và các nhóm chất hóa học ở nhị bên links cũng cần xác định.

Ví dụ: Enzyme trypsine thủy phân những liên kết peptide thân lysine hoặc arginine với bất kể aminoacid nào. Sản phẩm là hồ hết đoạn peptide có lysine hoặc arginine chứa nhóm COOH tự do ở phía tận thuộc của peptide.

*


– Enzyme Trombine còn tồn tại tính sệt hiệu cao hơn nữa trypsine: nó chỉ thủy phân links peptide ngơi nghỉ phía carboxyl của gốc arginine nào gồm gốc glycine đứng gần kề sau nó:

*

* Ngoài các tính quánh hiệu trên nhiều enzyme còn biểu lộ rất cao về tính quánh hiệu chất hóa học lập thể (Đặc hiệu quang học): Enzyme chỉ công dụng lên số đông dạng đồng phân lập thể như thế nào đó của những chất hữu cơ.

Xem thêm: Đám Hỏi Cần Chuẩn Bị Gì - Đám Hỏi Cần Chuẩn Bị Những Gì

Ví dụ: Enzyme L-lactatdehydrogenase chỉ tính năng lên L-lactic acid cơ mà không công dụng lên D-Lactic acid. Muốn tác dụng lên D-Lactic acid phải có enzyme D-lactatdehydrogenase.

Các yếu hèn tố ảnh hưởng tới hoạt tính xúc tác của Enzyme

Nhiệt độ

Trong phạm vi lý học, tốc độ của làm phản ứng tăng thêm cùng với sự tăng của sức nóng độ. Tuy thế khi vượt quá phạm vi như thế nào đó, những phản ứng được enzyme xúc tác bị ảnh hưởng do sự biến đổi tính của phân tử protein-enzyme. Kết quả này nhờ vào vào ánh sáng tối say đắm của enzyme, là nhiệt độ mà tại đó tốc độ phản ứng enzyme đạt cực đại.

Mỗi enzyme có nhiệt độ tối ưng ý khác nhau. Sự khác biệt này tùy nằm trong vào bắt đầu của những enzyme, phụ thuộc vào từng đk hoặc từng sự không giống nhau về tính nhạy cảm với nhiệt độ của phân tử protein-enzyme.

Đa số enzyme mất hoạt tính xúc tác ở ánh nắng mặt trời cao(>80oC), trừ papain, myokinase rất có thể tồn tại làm việc 100oC.

*

Ảnh hưởng trọn của pH

Mỗi enzyme đều phải sở hữu trị số pH buổi tối thích làm sao đó đối với hoạt tính của chúng. Ở quanh đó phạm vi của trị số này hoạt tính của enzyme đều bị giảm thấp.

Trị số pH tối thích của một số enzyme như sau:

EnzymepH tối thích
Pepsine Amylase(mạch nha) Amylase(nước bọt) TrypsineArginase Catalase Peroxidase1,5 – 2,54,6 – 5,06,8 – 7,27,8 – 9,59,86,8 – 7,06,0

Những vì sao sau đây hoàn toàn có thể dẫn cho tới sự phụ thuộc vào pH của enzyme:

Nếu trong số các nhóm bên tham gia trực tiếp trong sự hoạt động của enzyme cất nhóm có khả năng phânpH đã tác động tới các nhóm phân ly không giống của protein-enzyme vốn có chức năng trong việc bảo trì cấu hình có hoạt tính củaSự đổi khác pH của môi trường thiên nhiên có thể tác động tới những nhóm phân ly của cơ chất hay của coenzyme vốn được kết hợp với enzyme.

Ảnh hưởng của chất hoạt hóa và chất kìm hãm enzyme

Những hóa học nào có chức năng làm tăng hoạt tính xúc tác của enzyme thì được điện thoại tư vấn là hóa học hoạt hóa enzyme. Những chất đó thường là những ion sắt kẽm kim loại như: K+, Na+, Mg+2, Ca+2, Co+2, Zn+2, Mn+2, …

Ví dụ: Mg+2 có tác dụng tăng hoạt tính phosphatase Ca+2 có tác dụng tăng hoạt tính lypase.

Sự hoạt động vui chơi của các enzyme đều rất có thể bị giam cầm bởi những tác rượu cồn gây biến tính protein. Người ta biệt lập các vẻ ngoài kìm hãm enzyme cùng phân biệt các chất giam giữ enzyme như sau:

Chất nhốt chung: những chất này nhốt hoạt tính xúc tác của tất cả các enzyme. Những chất này là những muối kim loại nặng, hóa học tannin.Chất giam giữ riêng: có tính năng kìm hãm một hay như là một nhóm enzyme có kết cấu gần tương tự nhau. Ví dụ: những chất đựng nhóm – CN giam cầm enzyme hô hấp.

Nồng độ cơ chất và mật độ enzyme

Khi môi trường xung quanh có không hề thiếu cơ chất thì vận tốc phản ứng tỷ lệ thuận với lượng enzyme. Lúc nồng độ cơ hóa học thấp, không đủ để cuốn hút tất cả lượng enzyme vào bội phản ứng thì tốc độ phản ứng tăng phần trăm thuận với độ đậm đặc cơ chất. Vận tốc phản ứng đạt buổi tối đa khi tất cả enzyme đều phối kết hợp vào cơ chất.

Cơ chế xúc tác của Enzyme

Khi đặt vấn đề nghiên cứu về vẻ ngoài xúc tác của enzyme tín đồ ta xuất phát điểm từ giả thiết mang lại rằng trong những phản ứng được enzyme xúc tác, phức trong thời điểm tạm thời “Enzyme – Cơ chất” được tạo thành thành. Quy trình này có 3 giai đoạn:

Ở tiến độ 1 bội phản ứng xảy ra kha khá nhanh, cơ chất (S ) được link với enzyme (E) nhờ những liên kết yếu. Từ bây giờ sự liên kết không gian giữa các phân tử cơ chất và enzyme không đủ tác dụng đối với việc xúc tác của enzyme.

Ở giai đoạn tiếp theo xảy ra sự biến hóa của cơ chất (S) có tương quan tới bài toán phá đổ vỡ hay hình thành những liên kết cộng hóa trị. Ở quy trình tiến độ này, cơ chất được hoạt hóa (một hoặc vài ba phức chất ES nối tiếp được hoạt hóa). Ở đây, cấu trúc bậc 3 của enzyme luôn thay đổi tạo khả năng tiếp xúc giữa các nhóm hoạt động vui chơi của enzyme với cơ chất đang thay đổi đổi.

Enzyme vẫn làm biến hóa phần tử cơ hóa học làm cho những liên kết bên trong phân tử trở cần “lỏng lẻo” hơn, vị đó chỉ cần một lượng năng lượng nhỏ dại cũng đủ tạo cho cơ chất biến thành các sản phẩm (P) khác nhau.

Người ta đã chứng minh rằng trong những lúc hình thành phức hóa học ES có 2 quy trình đồng thời xảy ra nhanh chóng đó là:

Sự biến đổi mật độ năng lượng điện tử gây ra sự phân cực hóa các liên kết.Sự biến dạng về phương diện hóa học của những liên kết “kéo căng” vào phân tử cơ chất.

Cả nhì yếu tố này (sự biến chuyển hình cùng sự phân cực hóa những liên kết đồng nhất trị) hồ hết làm tăng cầm cố năng nhiệt động học của các liên kết này, nghĩa là xúc tiến việc vượt qua “hàng rào” tích điện hoạt hóa của quy trình chuyển tiếp phức “Enzyme-Cơ chất”.


Các gọi tên và phân các loại Enzyme

Trong thời hạn cơ chế tác dụng của enzyme không được nêu ra, tín đồ ta đã đặt cho một trong những enzyme phần lớn tên đơn nhất như pepsine, trypsine, chymotrypsine, papaine, bromeline, …

Khi con số những enzyme theo thông tin được biết ngày càng các tên enzyme được call theo cách thức sau đây: tên enzyme = thương hiệu cơ chất mà enzyme xúc tác + một số loại phản ứng mà enzyme xúc tác + tiếp vị ngữ “ase”.

*

Việc phân một số loại enzyme là quá trình khó khăn vày số enzyme mà hình thức xúc tác của nó được gọi biết một bí quyết tường tận ko nhiều.

Xem thêm: Các Phương Pháp Kích Thích Phóng Noãn Là Gì ? Phóng Noãn Là Gì

Việc phân loại enzyme được dựa theo chế độ là: lấy cửa hàng kiểu phản bội ứng vị enzyme xúc tác mà hiệp hội cộng đồng Hóa sinh nước ngoài đã khuyến cáo năm 1964. Năm 1973 hệ thống phân các loại này lại liên tiếp được triển khai xong bởi Ủy ban danh pháp Hóa sinh thuộc hiệp hội hóa học tập cơ bạn dạng và ứng dụng quốc tế (IUPAC). Trên đại lý đó toàn bộ các enzyme được phân loại 6 nhóm hầu hết sau:

OxydoreductaseTransferaseHydrolaseLyaseIsomeraseSynthetase (Ligase)

Các số thập phân trên bảng phân một số loại có chân thành và ý nghĩa như sau:

Số thứ nhất chỉ nhóm bao gồm (Ví dụ team 2: transferase)Số thiết bị hai qui định một số đặc tính của làm phản ứng (Ví dụ: 2.1 cho biết enzyme chuyển động gốc 1 carbon)Số tiếp theo sau cho biết cụ thể hơn (Ví dụ 2.1.1: có nghĩa là enzyme tải nhóm methyl…)

Tuy nhiên cho đến nay các tên gọi truyền thống của enzyme vẫn tồn tại được sử dụng.