酶

让我们打破这个定义。生物意味着他们在生物自然发生。催化剂加速化学反应的速率和不消费或使用,但保持不变。因此,酶可以被重用,加快更多反应。

几乎所有的酶都是蛋白质,更特别的球状蛋白。蛋白质从我们的文章,你可能会记得,球状蛋白质功能的蛋白质。他们作为酶、运营商、激素、受体,和更多。他们执行的代谢功能。

一种酶的一个例子是人类唾液酶α淀粉酶。图1显示了阿尔法淀粉酶的结构。知道酶是蛋白质,发现三维结构与区域盘绕在α-helixβ-sheets。记住,蛋白质是由氨基酸组成的多肽链连接在一起。

图1 -带图的酶唾液alpha-amylas

酶得到他们的名字在哪里?

您可能已经注意到,所有酶的名称日月光半导体。酶得到他们的名字从衬底或它们催化的化学反应。看看下面的表。反应涉及各种基质如乳糖和淀粉、氧化/还原反应等化学反应,酶是催化了。

表1。酶、基质和功能。

酶的结构

像所有的球状蛋白质酶是球形结构,多肽链折叠形成的形状。氨基酸序列(一级结构)是扭曲和折叠形成三级(三维)结构。

因为他们是球状蛋白质,酶是高度功能。特定区域的酶功能称为一个活性部位。这是一个轻微的抑郁症表面的酶。活动网站有少量的氨基酸与其他分子能够形成暂时的债券。通常情况下,只有一个在每个酶活性部位。可以绑定到的分子活性位点被称为底物。一个es复杂形式暂时当底物结合活性部位。

一个es复杂是怎样形成的呢?

让我们看一个按部就班的es如何复杂的形式:

1. 一个底物结合活性部位和形式es复杂。底物与活性部位的交互需要一个特定的方向和速度。酶的底物碰撞,即精神上绑定接触。

2. 底物转化为产品。这个反应是催化酶,形成一个enzyme-product复杂。

3. 产品分离的酶。酶是免费的,可以再次使用。

后,您将了解可以有一个或多个基板在这个过程中,因此,一个或多个产品。现在,你必须理解酶的区别,基质,和产品。看看下面的图片。注意es和enzyme-product复合物的形成。

图2 -底物与酶结合形成es复杂,其次是enzyme-product复杂

酶作用的诱导契合模型

酶作用的诱导契合模型是一个早期的修改版本锁钥模型。锁钥模型假定酶和底物是刚性结构,与衬底拟合精确到活跃的网站,就像一个关键符合一个锁。酶活性的观察反应支持这个理论,并导致的结论是,酶是特定于它们催化的反应。再看看图2。你能看到的几何形状,活性部位和底物可能吗?

科学家们后来发现基质结合酶比活性部位在网站其他!因此,他们得出结论活跃的站点是不固定的时,酶的形状改变底物结合。

因此,诱导契合模型介绍了。这个模型指出,活跃的站点只有当底物与酶结合形式。当底物结合,活性部位的形状适应底物。因此,活性部位没有相同的,僵化的形状,但互补衬底。这些变化在活性部位的形状构象变化。他们最大限度地提高酶的能力作为一个特定化学反应的催化剂。比较图2和图3。你能现场活动网站的区别和普通酶和底物的形状吗?

图3 -活动网站改变形状时底物结合,紧随其后的是es复杂的形成

酶的功能

酶作为催化剂,加快反应的速度生物,有时由数百万次。但实际上他们怎么做呢?他们通过降低活化能。

为什么不酶降低活化能,提高吗?他们肯定需要更多的能量来让反应更快?有一个能量势垒的反应“克服”开始。通过降低活化能,酶反应可以克服的障碍更快。想象骑自行车到达您需要攀爬陡峭的山坡。如果是平缓的山坡上,你可以爬更容易和更快。

酶使反应发生在低于平均气温。通常情况下,化学反应在高温下发生。考虑到人体温度是37°C,能量需要更低的温度相匹配。

在图4中,您可以看到蓝色的曲线,红色曲线之间的差异。蓝色曲线代表的帮助下发生反应酶(它由一种酶是催化或加速),因此有较低的活化能。另一方面,红色曲线没有出现一种酶,因此具有较高的活化能。蓝色的反应比红的快得多。

图4 -活化能的不同在两个反应,仅是其中的一种催化了一种酶(紫色曲线)

影响酶活性的因素

酶是体内某些条件敏感。酶,这些强大的小机器,曾经被改变吗?酶底物结合改变吗?几个因素影响酶活性,包括温度,pH值,酶和底物浓度,有竞争力的和非竞争性抑制剂。他们可以引起酶的变性。

图5 -等外部因素的变化(2)热影响蛋白质的三维结构(1),使其展开(3)(变性的蛋白质)

温度变化影响所需的动能进行反应,尤其是酶和底物的碰撞。体温过低导致能量不足,而过高的结果变性的酶。pH值的变化影响活性部位的氨基酸。这些变化打破债券之间的氨基酸,导致活性位点改变形状,即变性酶。

酶和底物浓度影响的酶和底物之间的碰撞。竞争性抑制剂与底物的活性部位,而不是。相比之下,非竞争性抑制剂结合在酶的另一个地方,导致活性位点改变形状,成为非功能性(再一次,变性)。

当这些条件优化,酶和底物之间的碰撞是最重要的。您可以了解更多关于这些因素在我们的文章影响酶活性的因素。

有成千上万的酶参与不同的路径,执行不同的角色。接下来,我们将讨论一些酶的功能。

酶在分解代谢的功能

酶加速分解反应,统称为分解代谢。在复杂的分子分解反应(大分子),如蛋白质分解成小分子的氨基酸,释放能量。

在这些反应,一个底物结合活性部位,酶分解化学键和创建两个产品分离的酶。

酶合成代谢和生物合成的功能

分解反应合成反应是相反的。他们一起被称为合成代谢。合成代谢的同义词生物合成。在生物合成,大分子就像碳水化合物从他们的选民建立,这是简单的分子如葡萄糖,利用ATP的能量。

在这些反应,而不是一个两个或两个以上的基板绑定到酶的活性部位。它们之间的化学键的形成,导致一个单一的产品。

酶在其他角色

让我们来看看在其他角色的酶。

细胞或细胞信号通讯

化学和物理信号传播细胞并最终引发细胞反应。酶蛋白激酶是至关重要的,因为他们可以进入细胞核和影响转录一旦他们收到一个信号。

肌肉收缩

这种酶腺苷三磷酸酶水解三磷酸腺苷为两个产生能量蛋白质中心肌肉收缩:肌球蛋白和肌动蛋白。

复制的病毒和疾病传播年代

都使用的酶逆转录酶。病毒抑制宿主细胞,逆转录酶使DNA病毒的RNA。

基因克隆

再次,这种酶逆转录酶是主要的酶。