Ensüümid on keemilised ained, mida leidub kogu kehas. Nad käivitavad kehas keemilised reaktsioonid.
ajalugu
Sõna ensüüm võttis kasutusele Wilhelm Friedrich Kühne 1878. aastal ja see pärineb kreeka kunstlikust sõnast ensüüm, mis tähendab pärmi või juuretist. See leidis siis tee rahvusvahelisse teadusesse. Rahvusvaheline puhta rakenduskeemia liit (IUPAC) ja rahvusvaheline biokeemia liit (IUBMB) töötasid koos välja ensüümide nomenklatuuri, mis määratleb selle suure ainerühma esindajad ühe ühise rühmana. Üksikute ensüümide ülesannete kindlaksmääramisel on oluline nimetamine, mis liigitab ensüümid nende ülesannete järgi.
Nimetamine
Ensüümide nimetamine põhineb kolmel põhimõttel. -Ase-ga lõppevad ensüüminimed kirjeldavad ühes süsteemis mitut ensüümi. Ensüümi nimi kirjeldab ise reaktsiooni, mille ensüüm käivitab (katalüüsib).
Ensüümi nimi on ka ensüümi klassifikatsioon. Lisaks on välja töötatud koodisüsteem ehk EÜ numbrite süsteem, milles ensüüme võib leida nelja numbri numbrilise koodi alt. Esimene number tähistab ensüümide klassi.
Kõigi registreeritud ensüümide loendid tagavad, et määratud ensüümi kood on kiiremini leitav. Ehkki koodid põhinevad ensüümi katalüüsitava reaktsiooni omadustel, osutuvad numbrilised koodid praktikas raskeks. Sagedamini kasutatakse süstemaatilisi nimesid, mis on kujundatud vastavalt ülalnimetatud reeglitele.
Nomenklatuuri probleemid tekivad näiteks ensüümidega, mis katalüüsivad mitut reaktsiooni. Seetõttu on nende jaoks mõnikord mitu nime. Mõnedel ensüümidel on tühised nimed, mis ei tähenda, et mainitud aine oleks ensüüm. Kuna nimesid on traditsiooniliselt laialdaselt kasutatud, on mõned neist säilinud.
Klassifikatsioon ensüümi funktsiooni järgi
IUPAC ja IUBMB andmetel jagunevad ensüümid vastavalt nende algatatud reaktsioonile kuue ensüümi klassi: Mõned ensüümid on võimelised katalüüsima mitut, mõnikord väga erinevat reaktsiooni. Sellisel juhul määratakse need mitmesse ensüümide klassi.
- Oksidoreduktaasid Oksidoreduktaasid põhjustavad redoksreaktsioone.
Selles keemilises reaktsioonis kanduvad elektronid ühest reaktandist teise. Selle tulemuseks on ühe aine elektronide eraldumine (oksüdeerumine) ja teise aine poolt elektronide aktsepteerimine (redutseerimine). Katalüüsitud reaktsiooni valem on A ?? + B? A? + B?
Aine vabastab elektroni (?) Ja oksüdeerub, samal ajal kui aine B võtab selle elektroni enda alla ja redutseerub. Seetõttu nimetatakse redoksreaktsioone ka redutseerimis-oksüdatsioonireaktsioonideks.
Paljud metaboolsed reaktsioonid on redoksreaktsioonid. Oksügenaasid viivad oma substraadile ühe või mitu hapniku aatomit.
- Transferaasid Transferaasid viivad funktsionaalse rühma ühest substraadist teise. Funktsionaalne rühm on orgaaniliste ühendite aatomite rühm, mis määrab aine omadused ja reaktsioonikäitumise.
Keemilised ühendid, millel on samad funktsionaalsed rühmad, on sarnaste omaduste tõttu rühmitatud aineklassidesse. Funktsionaalsed rühmad jagunevad vastavalt sellele, kas need on heteroaatomid või mitte. Heteroaatomid on kõik orgaaniliste ühendite aatomid, mis ei ole süsinik ega vesinik.
Näide: -OH -> hüdroksüülrühm (alkoholid)
- Hüdrolaasid Hüdrolaasid lagundavad pöörduvate reaktsioonide abil sidemeid või estreid, estreid, peptiide, glükosiide, happeanhüdriide või CC sidemeid. Tasakaalureaktsioon on: A-B + H2O? A-H + B-OH.
Hüdrolaaside rühma kuuluv ensüüm on nt alfa-galaktosidaas.
- Lüaasid Lüaasid, mida nimetatakse ka süntaasideks, katalüüsivad keerukate toodete lõhustamist lihtsatest substraatidest, lahutamata ATP-d. Reaktsiooniskeem on ABaA + B. ATP on adenosiinitrifosfaat ja nukleosiid-adenosiini trifosfaadist koosnev nukleotiid (ja sellisena nukleiinhappe RNA kõrge energiaga ehitusplokk).
Kuid ATP on peamiselt igas rakus kohe kättesaadava energia universaalne vorm ja samal ajal oluline energiat pakkuvate protsesside regulaator. ATP sünteesitakse teistest energiavarudest (kreatiin fosfaat, glükogeen, rasvhapped). ATP molekul koosneb adeniinijäägist, suhkruriboosist ja kolmest fosfaadist (?
kuni?) esteris (?) või anhüdriidsidemes (?
ja? ).
- Isomeraasid Isomeraasid kiirendavad isomeeride keemilist muundumist. Isomerism on kahe või enama keemilise ühendi esinemine, millel on täpselt samad aatomid (sama molekulivalem) ja molekulmassid, kuid mis erinevad aatomite seotuse või ruumilise paigutuse poolest. Vastavaid ühendeid nimetatakse isomeerideks.
Need isomeerid erinevad keemiliste ja / või füüsikaliste omaduste ning sageli ka biokeemiliste omaduste poolest. Isomeeriat esineb peamiselt orgaaniliste ühenditega, aga ka (anorgaaniliste) ühenditega kooskõlastamine ühendid. Isomeeria on jagatud erinevateks aladeks.
- Ligaasid Ligaasid katalüüsivad ainete moodustumist, mis on keemiliselt keerukamad kui kasutatavad substraadid, kuid erinevalt lüaasidest on ATP lõhustamisel ainult ensümaatiliselt aktiivsed. Seetõttu on nende ainete moodustamiseks vaja energiat, mis saadakse ATP lõhustamisel.
