Question

Enzymy - budowa , etapy katalizy enzymatycznej. Na jutro :(

Answer 1

Enzymy pod względem budowy chemicznej są białkami i ze względu na budowę dzielimy je na:

1)Enzymy jako białko proste, a więc zbudowane wyłącznie z łańcuchów polipeptydowych np. pepsyna, ureaza, amylazy.
2)Enzymy będące białkami złożonymi, a więc posiadające w swojej budowie część niebiałkową - drobnocząsteczkową zwana kofaktorem. W tego typu enzymach wyróżniamy:

-enzymy, których obie części białkowa i niebiałkowa są trwale połączone ze sobą. Takie cząsteczki niebiałkowe nazywamy grupami prostetycznymi. Mocno wbudowanymi grupami prostetycznymi są cukry, reszty kwasu fosforowego, nukleotydy, związki metaloporfirynowe (układ żelazoporfirynowy w katalazie i peroksydazie)
-enzymy będące białkami złożonymi, których niebiałkowe grupy aktywne są luźno związane z białkiem enzymu. Oba składniki można odwracalnie oddzielać - po ponownym ich połączeniu aktywność enzymu wraca. W tym układzie część niebiałkową nazywamy koenzymem. Zaś białkową apoenzymem, a całość po ich połączeniu holoenzymem (np. koenzymy niacylowe jak NAD i NADP).
Swoistość enzymów (tj. zdolność działania na określone substraty oraz zdolność do katalizowania określonych reakcji) zależy od rodzaju i sekwencji aminokwasów w łańcuchu białka, jak również od konformacji przestrzennej łańcucha polipeptydowego. W części białkowej enzymu wyodrębnia się fragment łańcucha polipeptydowego, w którym zachodzi właściwy akt katalazy - jest to centrum aktywne. Centrum aktywne to fragment łańcucha polipeptydowego (wytworzony przez reszty aminokwasów) bezpośrednio łączący substrat w czasie reakcji.

Enzymy są podstawą istnienia życia, jako że są niezbędne do zajścia niemalże każdej reakcji chemicznej z szybkością i wydajnością znacząco wysoką dla procesów biologicznych. Bez enzymów większość reakcji zachodziła by zbyt wolno lub zbyt mało wydajnie, by miało to zauważalne w czasie znaczenie.
Większość enzymów, poprzez swój udział w reakcjach katabolicznych i anabolicznych, definiuje metabolizm komórki czy organizmu (elementami metabolizmu komórkowego są także enzymy zewnątrzkomórkowe, np. enzymy trawienne). Enzymy metaboliczne działają zwykle w grupach (kompleksach), w szeregu sekwencyjnie następujących po sobie reakcji, określanych mianem szlaków metabolicznych. Szlaki te często wykorzystują wspólne produkty pośrednie reakcji, przebiegają równolegle, prowadzą do tego samego produktu lub od tego samego substratu w skomplikowanej sieci zależności reakcji enzymatycznych. Dodatkowo regulacja tych szlaków, a także sygnalizacja wewnątrz- i zewnątrzkomórkowa także są zależne od enzymów.
Enzymy biorą udział także w reakcjach niemetabolicznych. Na przykład hydrolizująca ATP miozyna bierze udział w skurczach mięśni, a inne motory molekularne o aktywności enzymatycznej są odpowiedzialne za ruch na poziomie wewnątrzkomórkowym. Enzymy są także ważnymi składnikami interakcji między organizmami czy komórkami. Leukocyty używają enzymów do zwalczania patogenów, z kolei bakterie patogenne używają ich podczas infekcji i do obrony przed elementami systemu immunologicznego. Także wirusy używają enzymów (kodowanych przez swój materiał genetyczny lub enzymów gospodarza) do swojej replikacji (np. odwrotna transkryptaza wirusa HIV), a także podczas infekcji i opuszczania komórek gospodarza (np. neuraminidaza wirusa grypy). Enzymy są także składnikami jadów i toksyn, używanych i wytwarzanych przez wiele organizmów.
Enzymy pełnią także bardziej wyszukane funkcje, wszędzie tam, gdzie potrzebna jest wydajna, specyficzna kataliza chemiczna. Na przykład bioluminescencja u świetlików wywołana jest przez enzym lucyferazę, a strzel bombardier, chrząszcz z rodzaju Brachynus w celach obronnych wykorzystuje peroksydazę do rozkładu nadtlenku wodoru, dzięki czemu może bronić się przed zagrożeniem, wyrzucając w jego stronę strumień wrzącej cieczy pod ciśnieniem

1 część: APOENZYM

- część białkowa, białko o strukturze 3-rzędowej, część specyficzna – jedyna w swoim rodzaju

- znajduje się centrum aktywne – miejsce przyłączania substratu, miejsce zachodzenia reakcji

2 część: KOENZYM

- część niebiałkowa, niespecyficzna (będą decydować jaki będzie typ reakcji)

- grupa prostetyczna – część niebiałkowa połączona na stałe z apoenzymem