Ferment faol sayt: qurilish, xususiyatlari. Kim ferment faol sayt kashf? Nima ferment faol sayt deb ataladi?

Biz barcha fermentlar eshitdik, lekin har birimiz chuqur bu moddalar tashkil etiladi aniq biladi, va ular nima uchun zarur deb dargumon. Ushbu maqola tuzilishi va tushunish uchun yordam beradi fermentlar vazifalarini umuman (fermentlar), va xususan, ularning faol markazlari.

Tarix tadqiqot

1833 yilda fransuz kimyogari Anselme Payen aniqlash va enzim amilaz xususiyatlarini aniqlaydigan.

Bir necha yil o'tgach, Lui Paster, alkogol jalb xamirturush ichiga shakar ishlash o'rganish, bu jarayon xamirturush tashkil qilish kimyoviy tufayli ekanini ta'kidladi.

XIX asr fiziolog oxirida Villi Kyune birinchi muddatli "dimer" o'ylab.

1897 yilda nemis Eduard Buchner aniqlangan va zymase tasvirlangan - o'rganish, reaktsiyaga saxaroza o'tkazish katalizler kompleksi. Tabiatda xamirturush katta miqdorda zymase.

ferment faol sayt ochildi qachon va kim u ma'lum emas. Bu kashfiyot Nobel laureati kimyogar Edaurdu Buchner, Amerika biolog Jeyms Sumner va fermentativ kataliz o'rganish bo'yicha ishlagan boshqa taniqli olimlari bilan qilinadi.

fermentlar haqida umumiy ma'lumot

fermenti Eslatib o'tamiz - kimyoviy reaktsiyalar organizmlar, katalizatorlar yashash vazifalarni amalga oqsil tabiatli moddalar. ferment bevosita ishtirok tutmang qismlarini, reaktsiya oqimi ferment faol markazini beradi ega.

Bu erda fermentlar xossalarini ba'zilari:

1) samaradorligi. etarli katalizator bir kichik miqdori 10 ⁶ marta kimyoviy reaksiya tezlashtirish uchun.

2) xususiyat. Bir ferment hujayra ichida har qanday reaktsiya universal katalizator emas. ferment harakat o'ziga xos xususiyatini bildirib uchun: Har bir ferment substratlar bilan faqat bir yoki bir necha shunga o'xshash reaktsiyalar (Reaktiv feed) katalize, lekin bir xil tabiat boshqa kimyoviy reagentlar, ferment foydasiz bo'lishi mumkin. tegishli yuzalar va reaktsiya yanada tezlashtirish bilan o'zaro hamkorlik ferment faol markazini beradi.

3) Clear faoliyati. hujayra ichida ferment faolligi doimo past yuqori uchun o'zgarmoqda.

hujayra ichida ma'lum fermentlarni 4) konsentratsiyasi doimiy emas va tashqi sharoitiga qarab farq qilishi mumkin. biologiya Bunday fermentlar uyarılabilir chaqirdi.

Fermentlarning tasnifi

uning tarkibida fermentlar, oddiy va murakkab bo'linishi mumkin. Simple faqat amino kislotalar ortig'i iborat, moddalarning kompleks protein bo'lmagan guruhdir. Kompleks deb nomlangan Koenzimler.

ferment turiga ko'ra katalizatori reaktsiyalar bo'linadi:

1) Oxidoreductases () redoks reaksiyalar katalize.

2) transferazlar (atomlarning alohida guruhlar) uzatiladi.

3) Lyases (taqsimladik kimyoviy obligatsiyalar).

4) Lipaz (tufayli ATP energiyasiga reaksiyalarda aloqa shakli).

5) izotobi (reaksiyalarda uchuvstvuyut interkonversiyonun) Isomerases.

6) hidrolazları () obligatsiyalar bilan hazm tomonidan kimyoviy reaksiyalar katalize.

Tuzilma ferment

Ferment - asosan, amino topgan kislota qoldiqlari bo'lgan murakkab uch o'lchamli tuzilishi. protein bo'lmagan tabiatning tarkibiy qismi, amino kislota qoldiqlari bilan bog'liq - Bundan tashqari, bir prostetik guruh bor.

Fermentlar - murakkab tizimlarida birlashtirilishi mumkin, asosan, sharsimon oqsillar. Boshqa proteynli moddalarning kabi, fermentlarni harorati ortib yoki bir necha kimyoviy ta'sir bilan denatürasyona etiladi. denatürasyon davomida uchlamchi fermenti tuzilishi va fermentlar faol markazi shunday xususiyatlarini o'zgarib turadi. Natijada, ferment faolligi keskin kamayadi.

Katalizli substrat, odatda, ferment o'zi ancha kichik bo'ladi. eng oson ferment oltmish amino kislotalar ortig'i iborat, va uning faol markazi - faqat ikki.

kofaktör - fermentlar katalitik sayt amino, vakili emas kislotalar, va organik prostetik guruh, yoki (tez-tez) noorganik kelib chiqishi bor.

faol sayt tushunchasi

Faqat ferment bir kichik qismi to'g'ridan-kimyoviy reaksiyalarda ishtirok. ferment bu qismi faol sayt deb atalgan. ferment faol sayt - bir lipid, bir necha amino kislotalar asarni yoki protez guruhi, bir substrat bilan bog'laydi va reaksiya tezlashtiradi. zaryadlangan, muattar zaryadsiz, qutb polar bo'lmagan - faol sayt amino kislotalar asarni har qanday aminokislotalar tegishli bo'lishi mumkin.

faol ferment markazi (bu lipid, aminokislotalar va reagentlar bilan reaksiyaga qobiliyatli boshqa moddalar) - ferment eng muhim qismi, bu moddalar holda foydasiz bo'ladi.

Odatda, ferment molekulasi bir yoki bir necha shunga o'xshash reagentlar bilan majburiy faqat bitta faol sayt, bor. faol markazi amino kislotalar asarni bir ferment-substrat kompleksi hosil, vodorod, hidrofob yoki kovalent bog hosil.

faol markazi tuzilmasi

fermentlarni, oddiy va murakkab faol sayt bir cho'ntak yoki uyasi bo'lgan. ferment uchlamchi tuzilishi bir o'zgarish faol sayt o'zgartirishi mumkin, chunki ferment faol markazining Bu tuzilishi, geometrik va elektrostatik, substrat muvofiq bo'lishi lozim.

Majburiyligi va katalitik markazi - ferment faol markazining joylari. Shubhasiz, ulash sayt "nazorat" substrat muvofiqligi va u bilan bog'liq bo'lgan va katalitik markazi bevosita reaksiya ishtirok etadi.

substrat faol markazi majburiy

Muayyan moddalar bilan bog'liq ferment faol sayt, bir necha nazariyalar taklif qilingan qanday tushuntirish maqsadida. Ularning eng mashhur - Fisher nazariyasi, u "kalit va asosiy" nazariyasi hisoblanadi. Fisher ideal uning fizik va kimyoviy xususiyatlari, har bir substrat mos bir ferment borligini taklif. har qanday modifikatsiyadagi shakllantirish so'ng ferment-substrat kompleksi sodir bo'lmaydi.

Yana bir Amerika olimi - Doniyor Koshland - ferment faol sayt sifatida uzoq bir alohida pastki qatlam mos emas, deb o'z tartibi o'zgartirishingiz mumkin, degan nazariyaning Fisher gumonga qo'shiladi.

fermentativ reaktsiyalar kinetika

enzim kinetiği - xususiyatlari fermentativ reaktsiya biokimyo xususiy sektorni o'rganmoqda. fermentlar va substratlar, hujayra ichidagi harorat ustidan reaktsiya stavkasining qaram va o'rta jismoniy va kimyoviy parametrlar qarab fermentlar faol sayt xususiyatlari turli konsentrasiyalari bilan reaktsiyalar bu alohida fanlar.

Enzim kinetiği bunday reaktsiya tezligi, aktivizatsiya energiyasi, faollashtirish to'siq, molekulyar faoliyati, o'ziga xos faoliyati va boshqa tushunchalarni faoliyat ko'rsatmoqda. Bu tushunchalar ayrimlarini ko'rib chiqaylik.

biologik reaksiya bor edi, deb, zarur reagentlar ba'zi energiya uzatish uchun. Bu energiya aktivizatsiya energiyasi deyiladi.

reaktivlar, ferment qo'shilishi kamaytirish faollashtirish energiya. aktivizatsiya energiyasi juda yuqori, chunki ba'zi bir moddalar, fermentlar ishtirokida holda munosabat. reaktsiya muvozanat ferment qo'shilishi bilan siljitish emas.

reaktsiya tezligi - reaktsiya mahsuloti miqdori paydo yoki birligi vaqtida g'oyib.

substrat kontsentratsiyasi o'lchamsiz jismoniy miqdoriga reaktsiya tezligi bog'liqligi xarakterlaydi - Michaelis sobit.

Molekulyar Faoliyat - vaqt birligi ferment bir molekulasi uchun aylantiriladi substrat molekulalar soni.