Ontola > Chemie > diskuze
(Upraveno 17.05.2012 00:18) | Nahlásit

Enzymy

Definice

Enzymy jsou biokatalyzatory, latky bilkovinove povahy, ktere katalyzuji biochemicke procesy v telech organismu. Od anorganickych katalyzatoru se lisi vetsi specifitou (viz dale), velikosti (jedna se o makromolekularni latky), slozitosti, citlivosti vuci okolnimu prostredi (jsou citlive vuci teplote, pH,...) a vyssi ucinnosti. 

Mechanismus pusobeni

Enzymy, stejne jako ostatni katalyzatory, snizuji aktivacni energii (energie, kterou je nutno dodat, aby reakce mohla probehnout) a tim vyrazne zrychluji prubeh reakce. Cely enzym (holoenzym) je slozen ze 2 casti: apoenzymu (bilkovinova cast udelujici enzymu specificky tvar) a kofaktoru (kterym muze byt bud prosteticka skupina (je s apoenzymem spojena kovalentne) ci koenzym (vazan nekonvalentne, slabeji)). Kazdy enzym ma svoji substratovou specifitu (enzym obvykle katalyzuje reakci pouze 1 substratu, tzn. neni univerzalnim katalyzatorem pro vice latek) a specifitu ucinku (s danym substratem enzym provede pouze urcity typ chemicke reakce, napr. deaminaci u aminokyselin). Pri enzymove reakci se substrat (vychozi latka) vaze na aktivni centrum enzymu, coz je cast apoenzymu, ktera ma specificky tvar - tvar daneho substratu, prave tento tvar je pricinou substratove specifity. Jaka reakce probehne je urceno prave kofaktorem. 

Vliv na rychlost enzymatickych reakci

Zvysovanim koncentrace vychozich latek rychlost enzymaticke reakce roste jen do urcite miry - pricinou je skutecnost, ze enzymu je jen urcite mnozstvi a pri obsazeni vsech aktivnich center uz zkratka nebude dostatek enzymu na konverzi substratu. Zvysovanim koncentrace enzymu bude rychlost chemicke reakce rust linearne. Vliv na rychlost chemickych reakci ma i hodnota pH (napr. proteazy jako pepsin ucinkuji nejlepe v kyselem prostredi v zaludku, naopak amylazam a lipazam - enzymum stepicim sacharidy a lipidy - vyhovuje spise zasadite prostredi v tenkem streve). S teplotou rychlost chemickych reakci roste tez linearne, ale je zhora omezena - tzn. pri hodnotach teploty vyssich nez cca 42 stupnu celsia dochazi k denaturaci bilkovin (k nevratne zmene jejich sekundarni, terciarni a pripadne i kvarterni struktury). Rychlost chemickych reakci je taktez ovlivnovana pritomnosti (ci nepritomnosti) aktivatoru a inhibitoru. Mezi zname aktivatory patri horecnate a zinecnate kationty, mezi zname inhibitory zase muzeme zaradit katalyticke jedy jako Pb, As, Hg atd. Podle mechanismu ucinku daneho inhibitoru muzeme reakce rozdelit na kompetitivni (vratne) a nekompetitivni (nevratne). Typickym prikladem kompetitivni reakce je soupereni 2 ruznych substratu - methanolu a ethanolu - o vazebne misto na alkohol-dehydrogenaze. Zvysenim koncentrace alkoholu muzeme docilit toho, ze se methanol uz s mensi pravdepodobnosti navaze na aktivni centrum enzymu. Methanol se na alkohol-dehydrogenzu vaze totiz stejnym mistem jako ethanol. Dany enzym tedy "nerozezna", zda se jedna o methanol ci ethanol a s danym substratem provede tutez reakci - v nasem pripade dehydrogenaci (oxidaci) na formaldehyd ci acetaldehyd. Methanol je pro lidsky organismus jed, jeho pritomnost v organismu je tedy nezadouci. Nejucinnejsi a nejdostupnejsi obranou pri otrave methanolu je prave podani ethanolu, ktery svoji pritomnosti snizi pravdepodobnost afinity methanolu k alkohol-dehydrogenaze. Pri nekompetitivni inhibici se inhibitor vaze mimo aktivni misto a zabranuje tak tvorbe produktu. Zvlastnim prpadem je jeste alostericka inhibice, kde se inhibitor vaze na specialni misto v molekule enzymu a zpusobuje zmenu konformace enzymu i aktivniho mista a zabranuje navazani enzymu na substat. 

Klasifikace enzymu

Desetinne trideni: 

  • 1. tridou enzymu jsou OXIDOREDUKTASY - katalyzuji oxidacne redukcni procesy, nejznamejsi jsou pyridinnukleotidove dehydrogenasy (NAD, NADP), flavinove dehydrogenasy (FMN, FAD) a cytochromy (tvori redoxni systemy v mitochondriich a chloroplastech);
  • 2. trida - TRANSFERASY - katalyzuji prenos charakteristickych skupin i celych molekul z darce (donoru) na prijemce (akceptor), mezi nejznamejsi transferazy patri karboxyltransferasy (prenos oxidu uhliciteho), metyltransfrerasy, aminotransferasy (=transaminasy), fosfotransferasy (ATP, GTP, CTP, UTP), transferasy aldehydovych skupin (TDP);
  • 3 trida - HYDROLASY - katalyzuji hydrolyticke stepeni (stepeni za ucasti vody), jejich soucasti nejsou koenzymy, nybrz kovove ionty, mezi nejznamejsi hydrolasy patri glykosidasy (stepeni glykosidickych vazeb mezi sacharidy - pozn. nejen mezi nimi), lipasy a proteasy;
  • 4. trida - LYASY - katalyzuji reakce, v jejichz prubehu dochazi ke stepeni jinym zpusobem nez hydrolyzou, napr. dekarboxylasy aminokyselin;
  • 5. trida - IZOMERASY - katalyzuji reakce, pri nichz dochazi ke zmene struktury v ramci jedne molekuly, napr. cis-trans-isomerasy;
  • 6. trida - LIGASY - katalyzuji syntezu molekul organickych sloucenin za soucasne spotreby ATP, napr. acetyl-CoA-syntethasa

Principem desetinneho trideni je ocislovani jednotlivych enzymu, coz jim dava systamaticke zarazeni. Prvni cislo vzdy oznacuje tridu, do ktere dany enzym patri (viz vyse). Druha cislice charakterizuje skupinu chemickych vazeb, na kterou enzym pusobi. Treti cislice indikuje podskupinu a ctvrta poradove cislo enzymu v podskupine.

 

Témata: chemie

Reakce

 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek