เอ็นไซม์โครงสร้างและฟังก์ชันคืออะไร?

เอนไซม์คืออะไร? และพวกเขาทำหน้าที่อย่างไร?

เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์สิ่งสำคัญอันดับแรกคือต้องรู้ว่าเอนไซม์เป็นตัวไหน เพียงแค่ใส่เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ที่มีความสามารถในการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลชีวภาพ ชีวิตจะไม่มีตัวตนหากไม่มีเอนไซม์

อะไรคือเอนไซม์และสิ่งที่ทำให้พวกเขา เป็นพิเศษ ?

เอนไซม์เร่งปฏิกิริยาทางเคมีโดยทั่วไปซึ่งอาจไม่เกิดขึ้นโดยการลดพลังงานกระตุ้นให้อยู่ในระดับที่ "ไม่แพง" สำหรับเซลล์

เอนไซม์บางตัวสามารถย้อนกลับปฏิกิริยา (หรือสารตัวทำปฏิกิริยา) จากทิศทางที่ปกติจะใช้โดยการลดพลังงานกระตุ้น (Ea) ในกรณีที่ปฏิกิริยาตอบสนองต่อทิศทางย้อนกลับ

เอนไซม์สามารถแยกได้โดยใช้ วิธีการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน หลาย ชนิด ความบริสุทธิ์ของการเตรียมเอนไซม์วัดได้โดยพิจารณาจากกิจกรรมเฉพาะ

องค์ประกอบของเอนไซม์

เอนไซม์สามารถมีน้ำหนักโมเลกุลได้ตั้งแต่ประมาณ 10,000 ถึงมากกว่า 1 ล้าน น้ำหนักโมเลกุลคือผลรวมของน้ำหนักอะตอมของอะตอมของโมเลกุล ในทางเคมีคำนี้มีแนวโน้มที่จะใช้แทนกันได้กับมวลโมเลกุล เอนไซม์บางตัวมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าช่วงที่ระบุไว้ข้างต้น

เอนไซม์จำนวนน้อยไม่ใช่โปรตีน แต่ประกอบด้วยโมเลกุล RNA ตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดเล็ก บ่อยครั้งที่เอนไซม์เป็นคอมเพล็กซ์หลายโปรตีนซึ่งประกอบด้วยโปรตีนย่อยจำนวนหนึ่งหน่วย

เอนไซม์ หลาย ตัวกระตุ้นปฏิกิริยา โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือ แต่บางส่วนต้องใช้ส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนเพิ่มเติมที่เรียกว่า co-factor

Co-factors อาจเป็นไอออนอนินทรีย์เช่น Fe ²⁺ , Mg ²⁺ , Mn ²⁺ หรือ Zn ²⁺ หรือประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์หรือโลหะโมเลกุลที่เรียกว่าเอนไซม์ร่วม

วิธีการจำแนกเอนไซม์

เอนไซม์จำแนกตามปฏิกิริยาที่พวกเขากระตุ้น หกชั้นเรียนมีดังต่อไปนี้: oxidoreductases, transferases, hydrolases, lyases, isomerases และ ligases

Hydrolases, oxidoreductases และ transferases เป็นเอนไซม์หลายรูปแบบส่วนที่เหลือจะมีเอนไซม์น้อยกว่า

Oxidoreductases เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันที่อิเล็กตรอนเดินทางจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีก Transferases เร่งการขนส่งของกลุ่มหน้าที่จากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีก เอนไซม์ไฮโดรเลสเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสหรือกระบวนการที่ทำให้พันธะเดี่ยวถูกทำลายเมื่อสัมผัสกับน้ำ

ไลเปสเป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการแตกพันธะเคมีต่างๆโดยวิธีอื่นที่ไม่ใช่การย่อยสลายและออกซิเดชันซึ่งมักสร้างพันธะคู่ใหม่หรือโครงสร้างวงแหวนใหม่ ไอโซเมอร์กระตุ้นโครงสร้างกะในโมเลกุลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง Ligases รับผิดชอบในการเร่งปฏิกิริยาของ ligation หรือที่เรียกว่าการรวมกันของคู่ของ substrates หรือ reactants

ตัวอย่างเอนไซม์

dehydrogenase แอลกอฮอล์เป็นเอนไซม์ oxidoreductase ที่แปลง alcohols เพื่อ aldehydes หรือคีโตน เอนไซม์นี้ทำให้เครื่องดื่มแอลกอฮอล์มีความเป็นพิษน้อยลงเนื่องจากแบ่งออกเป็นส่วน ๆ นอกจากนี้ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการหมัก

Aminotransferases เป็น transferases ที่กระตุ้นการสลายตัวของกรดอะมิโนโดยการกำจัดกลุ่มอะมิโน

Glucose-6-phosphatase เป็น hydrolase ที่กำจัดกลุ่มฟอสเฟตออกจาก glucose-6-phosphate ออกจากน้ำตาลและ H ₃ PO ₄

Pyruvate decarboxylase เป็นไพรเมอร์ที่กำจัด CO ₂ ออกจากไพรูแวร์

Ribulose phosphate epimerase เป็นไอโซเมอร์ที่เร่งปฏิกิริยาระหว่าง ribulose-5-phosphate และ xylulose-5-phosphate และสุดท้ายคือ hexokinaseis ligase ที่กระตุ้นการเปลี่ยนระดับน้ำตาลกลูโคสและ ATP ร่วมกับน้ำตาลกลูโคส -6-phosphate และ ADP