Fehérjék katalizátorok biokémiai reakciók - hivatkozási vegyész 21
A bolpptstve fehérje mediátorok biokémiai folyamatok katalizátorai, amelyek kémiai reakciók enzimek. Azonban néhány folyamatokat. például teherautók sok szubsztrátok h (p (s biológiai membrash. osuplestvlya-fehérjék, amelyek nem katalizálják bármilyen kémiai reakciókat. és meghatározza a felismerés és transzlokációjának szubsztrátok. [C29]
A fehérjék fontos szerepet játszanak az életében bármely szervezetben. A fajta és összetettsége élő anyag. sőt, sokszínűsége és összetettsége a fehérjék magukat. Mindegyik proteinnek egyedi funkciója, hogy határozza meg a szerkezet és a kémiai sajátságait. Egyes fehérjék az enzimek, azaz katalizátorok biokémiai reakciók az élő szervezetben. Minden kémiai reakció katalizátora egy specifikus enzim. Bevonása nélkül enzimek ilyen reakciók nem fordulnak elő egyáltalán, vagy túl lassan ahhoz, hogy a lehetőséget, hogy a létezés az élő szervezetekre. Más fehérjék (strukturális) működnek a szerepe a test-épület fehérjék vagy önmagában (például kollagén), vagy kombinációban nukleinsavak (nukleoproteineket), szénhidrátok (glikoproteinek) vagy lipidek, (lipo-proteinek). Néhány fehérjéket. így például, mioglobin és hemoglobin részt vesz az oxigén szállítása és tárolása. Ez kötődik funkcionálisan fontos fém-szerves molekulák. Tehát, mioglobin és hemoglobin specifikusan kapcsolódik a vas-csoport az úgynevezett hem. [C.20]
Szerkezeti elemek nem változnak, mi érdekli ebben az esetben mit jelent az átalakítás. Ha szeretne eltölteni néhány reakció, amely vagy felbontani a kémiai kötéseket. alapján az adott vegyület. szükség van építeni egy megfelelő specifikus katalizátor. képes felismerni a szubsztrát. Más szóval, az alapja biokémiai jelenségek rejlik illő molekulák a szubsztrát és a reakció. meg kell alávetni, más, magasabb rendű struktúrát tartalmazza az összes információt a tervezett egyedi átalakulás. Csak a nagy makromolekulák tartalmazhat molekuláris információt. elegendő a felismerés a szubsztrát. egyrészt, másrészt - a termodinamikailag hatékony átalakítás. A szerepe az ilyen makromolekulák a fehérjék. Úgy kell, hogy rendkívül rugalmas fizikai-kémiai tulajdonságai. mert a szubsztrátok - számtalan vegyületek, amelyek nagyon eltérő fizikai és kémiai tulajdonságait. [C15]
Enzimek mikroorganizmusok. Enzimek vagy enzim, az úgynevezett specifikus fehérjék nagy molekulatömegű. szerepel a sejtek és szövetek az élő szervezetek és jelentősen felgyorsítja a biokémiai reakciókat. Ezért, ezek az úgynevezett szerves vagy biológiai katalizátorok. Az enzimek mindenütt. ahol csak a szerves élet nyilvánul meg. Az általuk gyártott élő sejtek. de folytatni tevékenységüket tudnak, és a sejtekből. Nagyon nagy jelentőséget az enzimek az anyagcsere-folyamatokban a mikroorganizmus-sejtek közötti, valamint a mikroorganizmus és a környezet. mivel felgyorsítja a különböző reakciókat. és következésképpen az egész anyagcserét. Az enzimek nyíltak elején a XIX. 1814-ben, az orosz kémikus KS Kirchhoff találtuk, hogy hatása alatt a kivonat a csírázott gabonakeményítőt alakítjuk cukrot. Mivel az első enzim diasztáz vagy amiláz megnyílt. Jelenleg nyitott számos enzimek, amelyek számos élő szervezetekben végbemenő reakciókat, és különösen, hogy a mikroorganizmusok. Hee, dasági reakciók jelentkezhetnek, enzimek nélkül, de magasabb hőmérsékleten, és jelenlétében savak, lúgok PLD. [C.518]
Oxidációja a cukor a szervezetben az eredménye egy komplex reakciótermék. amely több mint két tucat biokémiailag katalizált lépések. A katalizátort minden ilyen lépést nevezzük egy enzim. Enzimet állítanak elő az élő sejtekben, és a természetben fehérjék. A molekulatömege enzimek változhat viszonylag kis nagyságrendű értékig 10.000 hogy nagyságrendű értékig [c.450]
Szervezet egy termodinamikailag nyílt rendszer. ahol a kémiai reakciók. Biokémiai reakciók minden szakaszában katalitikus, katalizátorok fehérjék - enzimek. A változás entrópia a rendszer által kifejezett összege az entrópia. termelt a rendszeren belül 5, és entrópia belépő vagy kilépő kívül a külső közegben, Es [C.17]
Az enzimek, azaz fehérjék, hogy katalizátor szerepet játszanak a biokémiai reakciókban. Ez a fő célja a tanulmány másik biotechnológia és kémia. Az a képesség, hogy ellenőrizzék a rekombináns DNS-szintézis enzimeket. biztosan felhasználásának bővítése céljából mikroorganizmusok biocatalysis. Először is, akkor lehet, hogy szinte minden természetes enzimeket. és ennek költségeit a termelés alacsony lesz. Másodszor, és ez még inkább csábító, megnyitja az utat a javulás modern módszerek előállítására biokatalizátorok, amelyek nem léteznek a természetben - alapuló út a használata a legjobb szintetikus technikák géntechnológia. X-sugár diffrakciós technikák lehetővé teszik a vegyész, hogy vizsgálja meg a részleteket a háromdimenziós szerkezet egyes enzimek. További kémiai vizsgálatok finomítani megértése közötti kapcsolat a kémiai [c.121]
Példák a potenciális, de eddig nem realizált katalitikus reakciók növelhető a végtelenségig. Az a tény, hogy sok, sőt talán legtöbb esetben a reakció termodinamikai megengedett, elvileg hajthatják végre a segítségével katalizátorok. Ez azt mutatja, biocatalysis. Minden élő sejtben történik meg száz és ezer legfinomabb katalitikus folyamatokat. károsító állaga és a kiválóság. Ebben az esetben a cella kizárt használata alapvető módszereit felgyorsításának kémiai reakciók a hőmérséklet emelésével és a nyomás vagy alkalmazásával szokatlan oldószerek. Szobahőmérsékleten vagy enyhén alacsonyabb hőmérsékleteken a növényekben fordul elő, a fotoszintézis a szénhidrogének és a katalizátor szorosan összefüggő termikus katalitikus szintézisek pihenni legszélesebb körű anyagok szükséges a szervezet számára. A magasabb rendű növények, tökéletesen asszimiláló szén CO2, a szervezete nem képes a levegő nitrogén de vannak mikroorganizmusok (baktériumok, gombák), hogy végre ezek a reakciók nélkül közvetlen részvételét fényenergia. Termékek ilyen primer katalitikus szintézise mikroorganizmusokban továbbiakban katalitikusan alakíthatjuk aminosavak és nitrogén-bázisok. Az épített fehérjék és nukleinsavak. és különböző egyéb nitrogénvegyületek élő sejt (alkaloidok és t. d.). Vannak baktériumok, amelyek képesek katalitikus egész bonyolult biokémiai folyamatok. beleértve aminosav-szintetizáló,. [C.9]
A közepén a XIX. M. Traube azt feltételezte, hogy a katalitikus képessége a szerves szövet okozta fehérje található bennük, és a végén a század szövet katalizátorokat nevezzük enzimek. Amint azt az előző fejezetben. biokémiai vizsgálatok. amely lehetővé vált felfedezése után a sejtmentes fermentációs Büchner megmutatta a végén. számtalan anyagcsereutak aktív egy sejtben készült egy-két ezer különböző enzimet. amelyek mindegyike katalizálja egy külön reakcióban. Ebben a fejezetben megnézzük a természet ezen enzimek, és próbálja kitalálni, hogy mit és hogyan működnek. [C.80]
Most számos példa van a előnyös alkalmazása egy két mikroorganizmusok enantnomerov és megállapította, hogy ez a jelenség okozza az enzimek szükséges a mikroorganizmusok növekedését. Az enzimek katalizátorok biokémiai reakciók, fehérjék, és mint az összes fehérje, épülnek a-aminosav kapcsolódik össze a hosszú lánc. A hidrolízis ezen fehérjék, a belépő keverék be összetételük savval [c.103]
Troponin - Ca -bond szabályozó fehérje miofibrillumok. Összefüggő aktin, blokkoló központok aktin és a miozin. Ubikinon (koenzim Q) - egy nem-fehérje komponense a légzési lánc. amely részt vesz az átadása elektronok és a protonok a citokrómok. A szerkezete hasonló a K-vitamin Szénhidrátok (VOS O) - egy osztály a szerves vegyületek álló atomok C, H és O A szervezetben működnek energia szerepet. amely több mint 50% -os energia igényeket. Főbb képviselői - glükóz, fruktóz, ribóz, dizoksiriboza, glikogén. Enzimek-enzimek - biológiailag aktív fehérjék. szintetizált a szervezetben, és katalizátorként biokémiai reakciók. [C.493]
A koncepció enznmologiya most kiegészül egyértelmű prioritásokat fogalmaz meg a két fő tényező. Először is, a kísérletileg bizonyították, hogy az enzimatikus tulajdonságai nem csak a fehérjék. hanem ribonukleinsav (ún ribozimok). Másodszor, nem csak talált enzimek (katalizátorok biokémiai reakciók), de a celluláris komponensek közé tartoznak a fehérje mediátorai biokémiai folyamatok. felismerve, és transzlokál -schie (taxi komponens rendszerek, közlekedési rendszerek, stb), amelyek közvetlenül nem katalizálják semmilyen kémiai reakciók. A téma az Enzimológiai most tekinthető leírását közvetítők biokémiai folyamatokat. és a küldetése, hogy tanulmányozza a fizikai és kémiai bázisok a működését ezek a közvetítők és azok fiziológiai szerepét in vivo. [C.5]
A biokémiai reakciókat. általában vysokostereospetsifichny működő enzim, mint egy reakció katalizátor, fejti ki hatását, csak akkor, ha a molekula egy vagy két konfigurációban. Szorosan összefügg a tény, hogy a fehérjék jellemzően teljes egészében L-aminosavak. [C.71]
Tovább bonyolítja az anyagcserét igényel nagyobb koherenciát szekvenciákat alkotó biokémiai reakciókat. Koenzimek katalitikus aktivitással rendelkező, lényegesen alacsonyabb. mint a modern enzimeket. és azzal a tulajdonsággal szubsztrát specificitás, egy bizonyos fejlettségi szintet a sejtanyagcsere nem tudott eleget tenni a szükséges tre - kielégítésére. Ezért azokat helyettesíteni vagy kiegészíteni egy erősebb és kifinomultabb katalizátorok - enzimek. Valószínűleg az első az alakulását a elődei a modern enzimek eredményezett tulajdonságainak a katalitikus aktivitás. és a hordozó sajátosságát az ingatlan jóval később. A prekurzorok modern enzimek tekinthető egyszerű peptidek. Jelenleg eksperimentalynye alátámasztó adatok képességét a peptidek felgyorsítja bizonyos reakciókat. különösen, a hidrolízis reakciót. aminálási különböző vegyületek. és karboxiláció reakciója a-ketosavak. Alakulása enzimatikus fehérjék prekurzorok - egyszerű peptidek - hosszú utat abba az irányba, hogy a legjobban illeszkedjen a primer, szekunder és tercier struktúrákat a funkciókat teljesítenek. [C.173]
Elég egyértelmű, hogy az ionizációs folyamatok igen változatosak, és fontos szerepet játszanak a reakciók zajlanak víz (biológiai) környezetben. Azonban, ionizáció nem az egyetlen kémiai folyamat. ami történhet egy biológiai rendszerben (a test). Aminosavak - szerves molekulák. képesek részt olyan reakciókban, amelyek jól ismertek a vegyész-szerves-nick. Egy Várható tehát, hogy a hasonló reakciók mennek végbe a biológiai rendszerekben. biokémikusok ismerős. Azonban, a probléma abban rejlik, hogy a szokásos körülmények között a kémiai reakció (magas hőmérsékleten. Vizes szerves oldószerek és hasonlók. D.) lehetetlen, hogy folytassa a biokémiai rendszerben. ahol minden folyamatok zajlanak vizes közegben hőmérsékleten egy élő test egy biológiai katalizatorov- enzimek. Mindazonáltal, az vegyész bioorganika érdekes összehasonlítani a módját reakciókat. előforduló in vitro, azaz. e. kémiai szintézissel. és in vivo, azaz. e. a szervezetben. Hasonlóságok és különbségek, előnyök és hátrányok a szimuláció a legjobban láthatók párhuzamosan figyelembevételével ezeket a folyamatokat. mivel a kémia aminosavak és befejezve a szerves szintézis és fehérjék bioszintézisére. [C.45]
Meg kell jegyezni, hogy a felfedezés ribozimokból okozott súlyos iniTepe tudós vesz részt az élet eredete. Felfedezése előtt ribozimokból, amikor az uralkodó nézet. katalizátorok, amelyek csak fehérjéket. minden alkalommal az volt a kérdés, aki előtt megjelent - a nukleinsavak. melyek szükségesek a továbbítandó generációról generációra információt. vagy fehérjék, amelyek kell katalizálják különböző átalakításokat. beleértve a reakció a szintézis az új mo.lekul nukleinsavak. szükséges védelmi és végrehajtása az információs OTC] zytiey ribozimok van arra, hogy úgy gondolják, hogy az élet kezdődött nyiuiennoBbix savakkal, amelyek az információval együtt funkció szolgálhat] és kata.chi 5ato1) s egy sor biokémiai folyamatokat. Proteinek tűnnek pas Pozdov a fejlődési szakaszban. [C.222]
A fő előnye. a természet a kivont lehetséges, hogy deformálja a lánc-szerű molekula. Úgy látszik, ez képviseli a különböző katalitikus funkciók katalitikus funkciókat határozza meg nem csak az elsődleges és másodlagos, de kétségkívül tercier és kvaterner szerkezetét a fehérje -apofer-MENT. Az evolúció során, és dolgozzon ki pontosan azokat az új tulajdonságokat. Attól függően, hogy aki fontos biokémiai és biológiai funkciója a korábbi tulajdonságait minden gyengébb. Nature már ebben a példában, egy alternatív lehet, hogy hozzon létre egy sor specifikus kombinációit ilyen kombinációs -B - C, úgy, hogy azok mind így vagy egy másik előre meghatározott katalizált reakciót és képes felvenni egészen eredeti katalizátor alkalmazásával mindegyik reakcióban. Azonban a legkülönfélébb módokon. célhoz vezető jutottak más módon előnyösebb volt, hogy változik a tulajdonság, amely nem egyetlen atom, de amely jelen van a lánc a képességét, hogy meghajlítani és a deformáció az atomok, ez a képesség gyengén jellegével kapcsolatok, így elkerülhető néhány változata a kémiai összetétele volt kemény körülmények között. ami növeli a valószínűsége, hogy egy adott funkció egy dinamikus struktúra. A tényleges belko- [c.109]
A harmadik fontos proteinek funkcióját - strukturális. A sejt nem hasonlítható a hajó, ahol a kevert egyszerűen összes metabolit igénypont enzimek megoldás - van osztva több organellumok védett belkovshi gyakran lppoproteinovshi, membránok felruházva enzimaktivitással. akadálya a szabad behatolását az oldott anyagok. A külső héj a sejt membrán lipoprotein is egy nagyon szelektív gátként. A legtöbb enzimek a sejt belsejében különböző organellumok. Ezért minden biokémiai folyamatokat lokalizált bizonyos területeken. Hosszúkás, viszonylag nagy szervek (hossza körülbelül 0,5 x) - mitokondrium enzimeket tartalmazhatnak, oxidáció és az oxidatív foszforiláció. t. e. reakciót katalizátor. ahol energia tárolódik. fogyasztott a cellában. Kis kerek formáció (átmérő 150 x 200) - mikroszómákat tűz riboszómák tartalmazza a szükséges enzimeket fehérjeszintézis. A HHX elsősorban lokalizált fehérjeszintézist folyamatok. A feladat által végzett a sejt strukturális proteinek. egyrészt, a tisztán építészeti fehérjék szolgálnak az anyag alkotja Koto cerned egy adott morfológiai kialakulását. Másrészt, ezek szabályozzák a folyosón anyagoknak a organelle. t. e. hajtsa végre az úgynevezett aktív transzport a különböző anyagok. gyakran megy a koncentrációgradienssel szemben. t. e. az irányba protivopolon sósav diffúzió. A magasabb rendű szervezetek, ami történt differenciálódást, és szakirányú szöveteket, bizonyos szerkezeti fehérjék vannak jelen jelentős mennyiségben. amely egy specifikus szöveti típusú. Azaz, például a kollagén, a fibrinogén a vér. scleroproteins szaruhártya a szem, és így tovább. n. egyfajta tanulmány a molekuláris szerkezete ezen fehérjék mutatja, hogy szoros kapcsolat miatt funkciót. Ebben az esetben is van oka, hogy beszéljünk a funkcionális aktivitást. játszódott le a molekuláris szinten. [C.5]
Az enzimek ezen csoport alapvetően nagyon erős összetett vagy specifikus fehérje és fém, mint ez a helyzet sok réz-tartalmú fehérjéket. vagy hasonlóan erős protein komplex vegyületet, fém-prosztetikus csoport. Ez az enzim komplex az egyik van abban az esetben, porfirin és egyéb vas- és réztartalmú katalizátort. Mindkét fémek nem lehet alkotmányos komponensek az enzimek és a nem-specifikus aktivátorok biokémiai folyamatok, hogy az aktív oldalon a fém-enzim (fehérje) az utóbbi esetben az általuk végzett ugyanazt a szerepet, mint a mangán, kobalt, magnézium, cink - fém katalizátor reakciókat. végzett részvételével különböző csoportok az enzimek. [C.146]