İçerik
- Tam olarak enzimler nelerdir?
- Enzimler Nasıl Çalışır?
- Kilit ve Anahtar Model
- Enzim Fonksiyonunu Etkileyen Nedir?
- Koenzimler ve Kofaktörler Nedir?
Her zaman, sizden hiçbir bilinçli düşünce olmadan, vücudunuzdaki trilyonlarca hücre sizi hayatta ve dengede tutan çok sayıda kimyasal reaksiyondan geçiyor. Bu reaksiyonlar kendi başlarına yeterince zaman verilse de, bu oran insan vücudunun gereksinimleri için neredeyse yeterince hızlı olmaz.
Sonuç olarak, hemen hemen tüm biyokimyasal reaksiyonlar, adlandırılan uzmanlaşmış proteinler tarafından desteklenir. enzimler, biyolojik olan katalizörler Bu, milyonlarca kez daha hızlı tepki verebilir.
Enzimlerin uyarlanması çok yüksektir; Bilinen yüzlerce enzimin çoğu yalnızca bir reaksiyonu katalize edebilir ve çoğu reaksiyon yalnızca bir spesifik enzim tarafından katalize edilebilir.
Tam olarak enzimler nelerdir?
rağmen nükleik asit molekül RNA (ribonükleik asit) bazen enzim olmayan bir katalizör görevi görebilir, gerçek enzimler proteinler, uzun zincirlerinden ibaret oldukları anlamına gelir amino asitler belirli bir şekle katlanır. Vücudunuzun bir miktarını gerektirdiği, doğada 20 amino asit vardır.
Vücudunuz bunların yaklaşık yarısını yapabilir, oysa diğerleri diyete alınmalıdır. Yemek zorunda olanlar denir gerekli amino asitler.
Amino asitlerin tümü, bir karboksilik asit (-COOH) grubuna, bir amino (-NH) birleştirilmiş bir merkezi karbon atomuna sahiptir.2) grup ve kimyasal şemalarda genellikle "-R" olarak adlandırılan bir yan zincir.
Yan zincir, amino asidin benzersiz davranışını belirler. Bir protein içindeki amino asitlerin sırasına, Birincil yapı. Bir dizi amino asit polipeptit; genellikle bir moleküle böyle atıfta bulunulduğunda, tam fonksiyonel bir protein değildir, ancak bir parçasını oluşturur.
Amino asit dizileri, kendilerini spiral benzeri veya tabaka benzeri oluşumlar halinde düzenleyebilir; buna protein denir ikincil yapı. Molekülün nihayetinde kendisini büyük ölçüde molekülün farklı bölümlerindeki amino asitler arasındaki elektrik etkileşimlerinin bir sonucu olarak, üç boyutta düzenlediği üçüncül yapı.
Doğal dünyadaki pek çok şeyde olduğu gibi, form işlevi de yerine getirir; yani, bir enzimin şekli, belirli bir şeyi "ne kadar güçlü" istediği de dahil olmak üzere, kesin davranışını belirler. Alt tabaka (yani, bir enzimin etki ettiği molekül).
Enzimler Nasıl Çalışır?
Enzimler katalitik aktiviteyi nasıl gerçekleştirir? Bu soru ilgili iki soruya ayrılabilir.
Bir: Atomların temel dolaşımı açısından, enzimler reaksiyonları nasıl hızlandırır? Ve iki: enzimlerin yapısıyla ilgili hangi özel özellikler bunun olmasını sağlar?
Bir enzimin reaksiyon hızını hızlandırması, reaksiyonun başlangıcı ile bitişi arasındaki yolu yumuşatmasıdır. Bu tür reaksiyonlarda, ürünler (reaksiyon bittikten sonra kalan moleküller) toplam enerjiden daha düşük bir toplam enerjiye sahiptir. reaktanlar (reaksiyon sırasında ürüne dönüşen moleküller).
Bununla birlikte, reaksiyonun yuvarlanmasını sağlamak için, ürünlerin "güç" denilen bir enerjiyi aşması gerekir. aktivasyon enerjisi (Ebir).
Evinizden yarım mil uzakta bir bisiklet üzerinde olduğunuzu, araba yolunuzun 100 metre yukarısında bir nokta olduğunu hayal edin. Yol ilk önce hızlı bir şekilde 50 feet hızla tırmanıyorsa, araba yoluna ulaşmak için 150 feet hızla düşüyorsa, sahile başlamadan önce belli bir süre pedal çevirmeniz gerekir. Ancak, yolun genişliği basitçe yarım mil uzunluğundaki tek tip yumuşak bir düşürmeden oluşuyorsa, bütün yolu kenara çekebilirsiniz.
Bir enzim, aslında, ilk senaryoyu ikinciye dönüştürür; kot farkı hala 100 feet, ancak genel düzen aynı değil.
Kilit ve Anahtar Model
Moleküler işbirliği seviyesinde, enzim-substrat kompleksi genellikle "kilit ve anahtar" ilişkisi ile tanımlanır: enzim molekülünün, substrata bağlanan kısmı, aktif site, neredeyse substrat molekülüne mükemmel bir şekilde oturacak şekilde biçimlendirilir.
Bir anahtarı bir kilidin içine kaydırmak ve döndürmek, kilidin değişmesine neden olur (bir sürgü hareketinin hareketi gibi), bir katalizör, substrat molekülünün şeklini değiştirmesini sağlayarak enzimatik aktiviteye ulaşır.
Bu değişiklikler, alt tabakadaki kimyasal bağların mekanik bozulma yoluyla zayıflamasına yol açarak moleküle, nihai ürünün şekline doğru hareket etmek için yeterli miktarda "itme" veya "bükülme" kazandırır.
Genellikle, ürün olacak bir geçiş durumu Bu arada, biraz reaktan gibi görünüyor ve biraz ürün gibi görünüyor.
İlgili bir model uyarılmış uyum kavramı. Bu senaryoda, enzim ve substrat başlangıçta mükemmel bir kilit ve anahtar uyumu sağlamaz, ancak temasa geçmelerinin gerçek olması fiziksel enzim-substrat etkileşimini optimize eden substrat şeklindeki değişikliklere neden olur.
Substrattaki değişim, reaksiyon ilerledikçe daha sonra nihai ürüne değiştirilen bir geçiş halindeki moleküle daha fazla benzemesini sağlar.
Enzim Fonksiyonunu Etkileyen Nedir?
Güçlü olmalarına rağmen, tüm biyolojik moleküller gibi enzimler yenilmez değildir. Diğer hücrelere, ayrıca tüm hücrelere ve dokulara zarar veren veya tahrip eden aynı koşulların çoğu, enzim aktivitesini yavaşlatabilir veya bunların tamamen çalışmasını engelleyebilir.
Muhtemelen bildiğiniz gibi, vücut ısınızın sağlıklı kalması için dar bir aralıkta (genellikle yaklaşık 97,5 ila 98,8 derece Fahrenheit) kalması gerekir. Bunun bir nedeni, vücut ısısı bu seviyenin üzerine çıkarsa enzimlerin düzgün çalışmayı bırakmasıdır - ateş gibi algıladığınız şey.
Ayrıca, yüksek asidik koşullar, enzimin kimyasal bağlarını bozabilir. Bu sıcaklık ve pH ile ilgili hasar denir denatüre enzimin
Ek olarak, tahmin edebileceğiniz gibi, enzim miktarındaki bir artış, reaksiyonu daha da hızlandırma eğiliminde iken, enzim konsantrasyonundaki bir azalma onu yavaşlatır.
Benzer şekilde, enzim miktarını korurken daha fazla substrat eklenmesi, enzim "maksimuma çıkana" kadar ve mevcut tüm substratlara katılamayana kadar bir reaksiyonu hızlandırır.
Koenzimler ve Kofaktörler Nedir?
Kros para toplama amaçlı bir bisiklet gezisine çıkacağınızı ve yol boyunca size bir minibüsten içki ve taze kıyafetler veren arkadaşlarınızla desteklendiğini söyleyin.
Arkadaşlarınız yolculuk sırasında, araç için gaz ve mürettebat için yiyecek gibi, kendilerinin desteğine ihtiyaç duyacaklar.
Yolculuğunuz bir "tepki" olarak düşünülebilir ve minibüs ekibi yolculuğunuzu "katalize eden" bir enzim ise, rotadaki yiyecek depoları şu şekilde düşünülebilir: koenzimler - Biyokimyada, enzim olmayan ancak enzimlerin işlerini en iyi şekilde yapabilmesi için ihtiyaç duyulan maddeler.
Substratlar gibi, koenzimler, substratın bağlandığı aktif enzim bölgesine bağlanır, fakat substratların kendileri olarak kabul edilmezler.
Koenzimler genellikle elektron taşıyıcılar veya atomlar veya genel reaksiyonda moleküller arasında transfer edilen fonksiyonel gruplar için geçici yerleştirme konumları olarak işlev görür. kofaktörler canlı organizmalarda enzimlere yardımcı olan çinko gibi inorganik moleküllerdir, ancak koenzimlerden farklı olarak bir enzimin aktif bölgesine bağlanmazlar.
Yaygın koenzimlerin örnekleri şunları içerir: