O lugar activo da encima: estrutura, propiedades. Quen descubriu o sitio activo da encima? O que se chama o sitio activo da encima?

Todos nós xa escoitamos de encimas, pero é improbábel que cada un de nós ben sabe exactamente como estas substancias son arranxados, e por que son necesarios. Este artigo pode axudar a entender a estrutura e as funcións de encimas (encimas) en xeral, e os seus centros activos en particular.

A investigación da historia

En 1833, o químico francés Anselme Payen identificar e describir as propiedades da encima amilase.

Algúns anos máis tarde, Louis Pasteur, estudando a conversión de azucres en leveduras alcohol inclúen, suxeriu que este proceso é debido aos produtos químicos que compoñen o fermento.

Ao final do fisiologista do século XIX Villi Kyune primeiro cuñou o termo "enzima".

Alemán Eduard Buchner en 1897 e no sistema descrito zymase - complexo de encima que cataliza a conversión da sacarosa en reacción etanol. Na natureza zymase en gran cantidade na levadura.

Non se sabe cando e quen abriu o sitio activo da encima. Este descubrimento é imputado con Nobel químico Edaurdu Buchner, biólogo estadounidense James Sumner e outros científicos de renome que traballaron no estudo da catálise enzimática.

Información xeral sobre encimas

Recórdese que as encimas - substancias de natureza proteica, que executan funcións en organismos vivos catalizadores de reaccións químicas. A encima ten porcións que non toman directamente parte en que o fluxo da reacción ofrece un centro activo da encima.

Aquí están algunhas das propiedades das encimas:

1) A eficiencia. Unha pequena cantidade de catalizador suficiente para acelerar a reacción química de 10 ⁶ veces.

2) Especificidade. Unha encima non é universal catalizador de calquera reacción na célula. Para encima expresa especificidade de acción: Cada encima cataliza só unha ou varias reaccións similares con substratos (a) alimentación do reactivo, pero outros reactivos químicos para a mesma natureza, a encima pode ser inútil. A interacción cos substratos apropiados eo maior aceleración da reacción proporciona un centro activo da encima.

3) Actividade Clear. A actividade da encima na cela está constantemente cambiando de baixa a alta.

4) Concentración de certas encimas na cela non é constante e pode variar en función das condicións externas. Tales encimas en bioloxía chamado indutível.

clasificación de encimas

Na súa estrutura, as enzimas poden ser divididos en simple e complexas. Simple consistir exclusivamente de residuos de aminoácidos, son grupo non-proteína complexa de substancias. Complexo chamado coenzimas.

Por tipo de encima catalizada reaccións son divididos en:

1) Oxidorredutases (catalizar reaccións redox).

2) Transferasas (trasladadas para grupos separados de átomos).

3) liases (clivam ligazóns químicas).

4) Lipase (forma de conexión nas reaccións, debido á enerxía de ATP).

5) Isomerases (uchuvstvuyut reaccións de interconversão de isómeros).

6) Hidrolases (catalizar reaccións químicas por dixestión con ligazóns).

encima estrutura

Encima - unha estrutura tridimensional complexa, que está composto principalmente residuos de aminoácidos. Tamén hai un grupo prostético - un compoñente de non-proteína natureza, asociada cos residuos de aminoácidos.

Enzimas - principalmente proteínas globulares que poden ser combinados en sistemas complexos. Como outras substancias proteicas, enzimas desnaturados por aumento da temperatura ou por exposición a algúns produtos químicos. Durante a desnaturalización varía estrutura terciaria da encima e, polo tanto, as propiedades do centro activo das enzimas. Como un resultado, a actividade da encima diminúe drasticamente.

substrato catalisado adoita máis pequena que a propia encima. A encima máis fácil consiste sesenta residuos de aminoácidos, eo seu centro activo - só dous.

Existen enzimas do sitio catalítico aminoácidos que non están representados, e un grupo prostético orgánico, ou (máis frecuentemente) inorgánico orixe - cofactor.

O concepto do sitio activo

Só unha pequena porción da encima directamente implicada en reaccións químicas. Esta parte da encima chamada do sitio activo. O lugar activo da encima - un lípido, algúns residuos de aminoácidos ou grupo prostético, que se conecta a un substrato e cataliza a reacción. Os residuos de aminoácidos do lugar activo pode pertencer a calquera aminoácidos - polares, non polares, cargado, non cargado aromático.

O centro activo da encima (este lípido, aminoácidos e outras substancias capaces de reaccionar cos reactivos) - a parte máis importante da encima, sen estas substancias serían inútiles.

Tipicamente, a molécula de enzima ten só un lugar activo, a conexión cun ou máis reactivos semellantes. Os residuos de amino ácidos do centro activo formado de hidróxeno, enlaces covalentes ou hidrofóbicos, que forma un complexo encima-substrato.

A estrutura do centro activo

O sitio activo das enzimas, simple e complexa é unha bolsa ou fenda. Esta estrutura do centro activo da encima debe estar en conformidade xeometricamente e electrostaticamente substrato, xa que un cambio na estrutura terciaria da encima pode cambiar o lugar activo.

centro de conexión e catalíticas - áreas do centro activo da encima. Obviamente, o lugar de conexión "controis" compatibilidade substrato, e está asociado con ela, eo centro catalítico está directamente implicada na reacción.

A conexión do centro activo do substrato

De xeito a explicar como o lugar activo do encima asociada cun reactivo particular, varias teorías foron propostos. O máis popular deles - a teoría de Fisher, é a teoría da "clave e pechadura". Fisher suxeriu que hai unha encima ideal para cada substrato, nas súas propiedades físicas e químicas. Tras a formación de calquera cambio non ocorren complexo encima-substrato.

Outro estudoso americano - Daniel Koshland - engadiu Fisher hipótese da teoría de que o sitio activo da encima pode cambiar a súa conformación, sempre que non encaixa nun substrato particular.

A cinética das reaccións enzimáticas

reacción características enzimática está estudando bioquímica sector privado - cinética enzimática. Neste particular estudos científicos das reaccións con diferentes concentracións de enzimas e substratos, a dependencia da velocidade de reacción na que a temperatura no interior da célula e as propiedades do sitio activo das enzimas, dependendo dos parámetros físicos e químicos do medio.

cinética enzimática opera conceptos tales como a velocidade da reacción, a enerxía de activación, barreira de activao, a actividade molecular, actividade específica e outros. Considero algúns destes conceptos.

Que houbo unha reacción biolóxica, os reactivos necesarios para transferir un pouco de enerxía. Esta enerxía é chamada de enerxía de activación.

A adición da encima para os reactivos para reducir a enerxía de activación. Algunhas substancias reaccionan sen a participación de encimas, xa que a enerxía de activación é moi alto. O equilibrio da reacción non se desprazar coa adición da encima.

A velocidade de reacción - a cantidade de produto de reacción apareceu ou desapareceu na unidade de tempo.

Dependencia da velocidade de reacción, a concentración de substrato cantidade física adimensional caracteriza - constante de Michaelis.

Actividade molecular - o número de moléculas de substrato que son convertidos a unha molécula de enzima por unidade de tempo.