Აქტიური საიტი ფერმენტის: სტრუქტურა, თვისებები. ვინ აღმოაჩინა აქტიური საიტი ფერმენტის? რა ჰქვია აქტიური საიტი ფერმენტის?

ჩვენ ყველა მოისმინა ფერმენტების, მაგრამ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ თითოეული ჩვენგანი კარგად იცის, რამდენად ამ ნივთიერებების მოწყობილი, და რატომ არის საჭირო. ეს სტატია დაგეხმარებათ მესმის სტრუქტურა და ფუნქციები ფერმენტების (ფერმენტების) ზოგადად, და მათი აქტიური ცენტრების კერძოდ.

ისტორიის კვლევა

In 1833, ფრანგი ქიმიკოსი Anselme Payen იდენტიფიცირება და აღწერს თვისებები ფერმენტ ამილაზას.

რამდენიმე წლის შემდეგ, Louis Pasteur, სწავლობს კონვერტაციის შაქარი ალკოჰოლის ჩართვის საფუარი, ვარაუდობს, რომ ეს პროცესი იმის გამო, რომ ქიმიკატების, რომ შეადგინოს საფუარი.

ბოლოს XIX საუკუნის ფსიქოლოგი Villi Kyune პირველი ტერმინი "ფერმენტის".

გერმანული ედუარდ Buchner 1897 განსაზღვრული და აღწერილი zymase - ფერმენტის კომპლექსი, რომელიც კატალიზირებას კონვერტაციის საქაროზას შევიდა ეთანოლის რეაქცია. ბუნებაში zymase დიდი რაოდენობის საფუარი.

არ არის ცნობილი, თუ როდის და ვინ გახსნა აქტიური საიტი ფერმენტის. ეს აღმოჩენა დაკრედიტდება ერთად ნობელის პრემიის ლაურეატი ქიმიკოსი Edaurdu Buchner, ამერიკელი ბიოლოგი James Sumner და სხვა ცნობილი მეცნიერები, რომლებიც მუშაობდნენ შესწავლა ფერმენტული კატალიზის.

ზოგადი ინფორმაცია ფერმენტების

შეგახსენებთ, რომ ფერმენტების - ნივთიერებები ცილის ბუნება, რომელიც ფუნქციებს ცოცხალი ორგანიზმების კატალიზატორები ქიმიური რეაქცია. ფერმენტის აქვს ნაწილი, რომელიც უშუალოდ არ მიიღოს მონაწილეობა, ნაკადის რეაქცია უზრუნველყოფს აქტიურ ცენტრში ფერმენტის.

აქ არის რამოდენიმე თვისებები ფერმენტების

1) ეფექტურობა. მცირე კატალიზატორი საკმარისი დააჩქაროს ქიმიური რეაქცია 10 ⁶ ჯერ.

2) სპეციფიკას. ერთ-ერთი ფერმენტის არ არის უნივერსალური კატალიზატორი ნებისმიერი რეაქციის საკანში. ფერმენტის გამოთქვა სპეციფიკის მოქმედება: თითოეული ფერმენტის კატალიზირებას მხოლოდ ერთი ან რამდენიმე მსგავსი რეაქციების სუბსტრატების (the reactant feed), მაგრამ სხვა ქიმიური რეაქტივებით და იგივე ხასიათის, ფერმენტის, შეიძლება აზრი არ აქვს. ურთიერთქმედება შესაბამისი substrates და შემდგომი დაჩქარება რეაქცია უზრუნველყოფს აქტიურ ცენტრში ფერმენტის.

3) წმინდა აქტიურობა. ფერმენტის აქტივობის საკანში მუდმივად იცვლება დაბალი მაღალი.

4) კონცენტრაცია გარკვეული ფერმენტების საკანში არ არის მუდმივი და შეიძლება განსხვავდება დამოკიდებულია გარე პირობები. ასეთი ფერმენტების ბიოლოგიისა მოუწოდა ინდუციბელური.

კლასიფიკაცია ფერმენტების

მისი სტრუქტურა, ფერმენტების შეიძლება დაიყოს მარტივი და რთული. Simple შედგება მხოლოდ ერთი ამინომჟავის ნარჩენები, კომპლექსური არასამთავრობო ცილის ჯგუფი ნივთიერებების. კომპლექსი სახელწოდებით coenzymes.

By ტიპის ფერმენტის catalysed რეაქცია იყოფა:

1) Oxidoreductases (კატალიზი რედოქს რეაქციები).

2) ტრანსფერაზებისათვის (გადაცემული ცალკეული ჯგუფების ატომები).

3) Lyases (Cleave ქიმიური ობლიგაციები).

4) ლიპაზა (კავშირი ფორმა რეაქციების გამო ენერგია ATP).

5) Isomerases (uchuvstvuyut რეაქცია ურთიერთგარდაქმნაში of იზომერები).

6) Hydrolases (ქიმიური რეაქციების კატალიზირება მიერ მონელების ობლიგაციები).

სტრუქტურა ფერმენტის

ფერმენტი - რთული სამგანზომილებიანი სტრუქტურა, რომელიც შედგება ძირითადად ამინომჟავის ნარჩენები. ასევე არსებობს პროთეზის ჯგუფი - კომპონენტი არასამთავრობო ცილის ბუნება, უკავშირდება ამინომჟავის ნარჩენები.

ფერმენტები - ძირითადად გლობულური ცილების, რომ შეიძლება შერწყმული რთული სისტემები. ისევე როგორც სხვა proteinaceous ნივთიერებების, ფერმენტების დენატურირებული გაზრდის ტემპერატურა ან ზემოქმედების ზოგიერთი ქიმიკატების. დროს denaturation მერყეობს უმაღლესი ფერმენტის სტრუქტურა და ამით თვისებები აქტიურ ცენტრში ფერმენტები. შედეგად, ფერმენტის აქტივობის მცირდება მკვეთრად.

კატალიზური სუბსტრატს, როგორც წესი, გაცილებით ნაკლებია ფერმენტის თავად. იოლი ფერმენტის შედგება სამოცი ამინომჟავის ნარჩენები, და მისი აქტიური ცენტრი - მხოლოდ ორი.

არსებობს ფერმენტების კატალიზური საიტი ამინომჟავები, რომლებიც არ არის წარმოდგენილი და ორგანული პროთეზის ჯგუფი, ან (უფრო ხშირად) არაორგანული წარმოშობის - კოფაქტორად.

კონცეფცია აქტიური საიტი

მხოლოდ მცირე ნაწილი ფერმენტის უშუალოდ ჩართული ქიმიური რეაქცია. ეს ნაწილი ფერმენტის მოუწოდა აქტიური საიტზე. აქტიური საიტი ფერმენტის - ლიპიდური, რამდენიმე ამინომჟავის ნარჩენები ან პროთეზის ჯგუფი, რომელიც ავალდებულებს სუბსტრატს და კატალიზირებას რეაქცია. ამინომჟავის ნარჩენები აქტიური საიტი შეიძლება ეკუთვნოდეს ნებისმიერი ამინომჟავების - პოლარული, არაპოლარული, ბრალი, არომატული uncharged.

აქტიური ფერმენტის ცენტრი (ამ ლიპიდების, ამინო მჟავები და სხვა ნივთიერებები, რომელსაც შეუძლია რეაგირებენ რეაგენტები) - ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი ფერმენტის გარეშე ამ ნივთიერებების იქნება უსარგებლო.

როგორც წესი, ფერმენტის მოლეკულა აქვს მხოლოდ ერთი აქტიური საიტი, სავალდებულო ერთი ან მეტი მსგავსი რეაგენტები. ამინომჟავის ნარჩენები აქტიური ცენტრი ჩამოყალიბდა წყალბადის, hydrophobic და კოვალენტური ბმები, ფორმირების ფერმენტის სუბსტრატის კომპლექსი.

სტრუქტურა აქტიური ცენტრი

აქტიური საიტი ფერმენტები, მარტივი და რთული არის ჯიბეში ან ჭრილში. ეს სტრუქტურა აქტიურ ცენტრში ფერმენტის უნდა შეესაბამებოდეს გეომეტრიულად და electrostatically სუბსტრატს, რადგან ცვლილება უმაღლესი სტრუქტურა ფერმენტის შეიძლება შეცვალოს აქტიური საიტზე.

სავალდებულო და კატალიზური ცენტრი - სფეროებში აქტიურ ცენტრში ფერმენტის. ცხადია, რომ სავალდებულო საიტი "ამოწმებს" სუბსტრატის თავსებადობა, და უკავშირდება მას და კატალიზური ცენტრი პირდაპირ არის ჩართული რეაქცია.

აკინძვა აქტიურ ცენტრში სუბსტრატს

იმისათვის, რომ ავუხსნათ, თუ როგორ აქტიური საიტი ფერმენტის დაკავშირებული კონკრეტული საშუალებების, რამდენიმე თეორიები უკვე შესთავაზა. ყველაზე პოპულარული მათგანი - Fisher თეორია, ეს არის თეორია "საკეტი და გასაღები." Fisher მოსაზრება, რომ არის ფერმენტი იდეალურად შეეფერება თითოეულ სუბსტრატს მისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ფორმირების შემდეგ რაიმე ცვლილებები არ მოხდეს ფერმენტის სუბსტრატის კომპლექსი.

კიდევ ერთი ამერიკელი მეცნიერი - დენიელ Koshland - დასძინა Fisher ვარაუდი თეორია, რომ აქტიური საიტი ფერმენტის შეიძლება შეიცვალოს მათი conformation, რადგან არ შეესაბამება კონკრეტული სუბსტრატს.

კინეტიკა ფერმენტული რეაქციების

მახასიათებლები ფერმენტული რეაქციის შესწავლა ბიოქიმია კერძო სექტორში - ფერმენტის კინეტიკა. ეს კონკრეტული მეცნიერების კვლევების რეაქციები სხვადასხვა კონცენტრაციის ფერმენტების და substrates, დამოკიდებულება რეაქცია განაკვეთი ტემპერატურა შიგნით საკანში და თვისებები აქტიური საიტი ფერმენტების დამოკიდებულია ფიზიკური და ქიმიური პარამეტრების საშუალო.

ფერმენტი კინეტიკა მუშაობს ცნებები, როგორიცაა რეაქცია განაკვეთი, აქტივაციის ენერგია გააქტიურების ბარიერი, მოლეკულური საქმიანობაში, კონკრეტული საქმიანობის და სხვ. განვიხილოთ ზოგიერთი მათგანი ცნებები.

რომ იყო ბიოლოგიური რეაქცია, რეაგენტები საჭირო გადასცეს გარკვეული ენერგია. ეს ენერგია აქტივაციის ენერგია ეწოდება.

გარდა ამისა, საქართველოს ფერმენტის მორეაგირე ნივთიერებების შეამციროს აქტივაციის ენერგია. ზოგიერთი ნივთიერებების რეაგირება მოახდინოს მონაწილეობის გარეშე ფერმენტების, მას შემდეგ, რაც აქტივაციის ენერგია არის ძალიან მაღალი. რეაქცია წონასწორობა არ გადაიტანოს დამატებით ფერმენტის.

რეაქცია განაკვეთი - თანხის რეაქცია პროდუქტი გამოჩნდა და გაქრა ერთეული დროს.

დამოკიდებულება რეაქციის სიჩქარის on სუბსტრატს კონცენტრაცია უგანზომილებო ფიზიკური რაოდენობა ახასიათებს - Michaelis მუდმივი.

Molecular აქტიურობა - რაოდენობის სუბსტრატის მოლეკულები, რომლებიც გადაყვანილია ერთი მოლეკულა ფერმენტის ერთეულის დრო.