Kas yra fermentai? ir kaip jie veikia?
Norėdami suprasti fermentų struktūrą ir funkciją, pirmiausia svarbu žinoti, kokie yra fermentai. Paprasčiau tariant, fermentai yra baltymai, kurie dalyvauja ląstelių medžiagų apykaitos procesuose ir sugeba pagerinti reakcijos greitį tarp bio-molekulių. Gyvenimas nebūtų egzistuojantis be fermentų.
Kas yra fermentai ir kas juos daro ypatingai ?
Fermentai dažniausiai katalizuoja chemines reakcijas, kurios kitaip negalėtų atsirasti, kai aktyvacijos energija sumažėja iki lankstesnio lygio.
Kai kurie fermentai netgi gali pakeisti reakciją (ar reagentus) iš tos krypties, kurią paprastai užsiima, sumažinant aktyvacijos energiją (Ea) tokiu mastu, kad reakcija palanki atvirkščiai.
Fermentai gali būti izoliuoti naudojant įvairius baltymų valymo metodus . Fermento preparato grynumas matuojamas nustatant jo specifinę aktyvumą.
Fermentų sudėtis
Fermentai gali turėti molekulinius svorius nuo maždaug 10 000 iki daugiau nei 1 milijono. Molekulinė masė yra molekulinių atomų atominių svorių suma. Chemijoje terminas paprastai vartojamas kaip molekulinė masė. Kai kurie fermentai turi molekulinius svorius, kurie patenka žemiau aukščiau nurodyto diapazono.
Nedaugelis fermentų yra ne baltymai, jie susideda iš mažų katalitinių RNR molekulių. Dažnai fermentai yra daug baltymų kompleksai, susidedantys iš daugelio atskirų baltymų padalinių.
Daugelis fermentų katalizuoja reakcijas be pagalbos, tačiau kai kuriems žmonėms reikalingas papildomas ne baltymų komponentas, vadinamas kofaktoriumi.
Bendrai veiksniai gali būti neorganiniai jonai, tokie kaip Fe 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ arba Zn 2+ , arba jie susideda iš organinių arba metalo-organinių molekulių, vadinamų co-enzymais.
Kaip fermentai yra klasifikuojami
Fermentai klasifikuojami pagal jų katalizuojamas reakcijas. Šios šešios klasės yra tokios: oksidoreuktazės, transferazės, hidrolazės, liazos, izomerazės ir ligazės.
Hidrolazės, oksidoreuktazės ir transferazės yra daugiausia fermentų formos, o likusios fermentų formos yra mažiau paplitusios.
Oksidoretuktazės katalizuoja oksidacijos reakcijas, kuriose elektronai keliauja iš vienos molekulės į kitą. Transfekavimas katalizuoja funkcinės grupės transportavimą iš vienos molekulės į kitą. Hidrolizės fermentai katalizuoja hidrolizę arba procesą, pagal kurį atskiriami atskiri vandens junginiai.
Lyasezės yra fermentai, kurie katalizuoja įvairių cheminių jungčių laužymą kitais būdais nei hidrolizė ir oksidacija, dažnai formuojant naują dvigubą ryšį arba naują žiedo struktūrą. Isomeraziai katalizuoja struktūrines pamainomis molekulėje, dėl to formos pasikeičia. Ligazės yra atsakingos už ligos katalizę, dar vadinamą pora substratų arba reagentų deriniu.
Fermentų pavyzdžiai
Alkoholio dehidrogenazė yra oksidoreduktazės fermentas, kuris alkoholius paverčia aldehidais arba ketonais. Šis fermentas daro alkoholį mažiau toksišką, nes jis suskaido. Jis taip pat atlieka pagrindinį vaidmenį fermentacijos procese.
Aminotransferazės yra transferazės, kurios katalizuoja aminorūgščių skilimą pašalinant amino grupes.
Gliukozės-6-fosfatazė yra hidrolazė, kuri pašalina fosfato grupę iš gliukozės-6-fosfato, paliekant gliukozę ir H 3 PO 4 .
Piravuto dekarboksilazė yra liaza, kuri pašalina CO 2 iš piruvato.
Ribulozės fosfato epimerazė yra izomerazė, kuri katalizuoja ribulozės-5-fosfato ir ksilulozės-5-fosfato sąveiką. Galiausiai heksokinazė yra ligazė, kuri katalizuoja gliukozės ir ATP tarpusavio konversiją su gliukozės-6-fosfatu ir ADP.