entsyymi-Substraattikompleksi määritelmä

entsyymi-substraattikompleksi on väliaikainen molekyyli, joka muodostuu, kun entsyymi joutuu täydelliseen kosketukseen substraattinsa kanssa. Ilman substraattiaan entsyymi on hieman eri muotoinen. Substraatti aiheuttaa konformaatiomuutoksen eli muodon muutoksen, kun substraatti tulee aktiiviseen kohtaan. Aktiivinen kohta on entsyymin alue, joka kykenee muodostamaan heikkoja sidoksia substraatin kanssa. Tämä muotomuutos voi pakottaa kaksi tai useampia substraattimolekyylejä yhteen tai jakaa yksittäisiä molekyylejä pienempiin osiin. Useimmat reaktiot, joita solut käyttävät pysyäkseen hengissä, vaativat entsyymien toiminnan riittävän nopeasti ollakseen hyödyllisiä. Nämä entsyymit koodataan suoraan eliön DNA: han.

entsyymisubstraattikompleksi on erittäin tärkeä monestakin syystä. Ensinnäkin entsyymin substraattikompleksi on vain väliaikainen. Tämä tarkoittaa, että kun substraatti on muuttunut, se ei voi enää sitoutua entsyymiin. Tuotteet vapautuvat ja entsyymi on valmis toiseen substraattimolekyyliin. Yksittäinen entsyymi voi toimia toistuvasti miljoonia kertoja, eli kuhunkin soluun tarvitaan vain pieni määrä entsyymiä.

entsyymit ovat monimutkaisia molekyylejä, kuten vähän koneet on tarkoitettu yhteen tarkoitukseen. Tämä aminohappoketjusta koostuva pitkä merkkijono kokee eri aminohappojen välisiä vuorovaikutuksia ja muuttuu monimutkaisiksi rakenteiksi. Nämä rakenteet voivat toimia kuten saranat, kiilat ja kaikenlaisia muita muotoja, jotka on tarkoitettu nopeuttamaan tiettyjä reaktioita. Erilaiset mutaatiot synnyttävät hieman erilaisia entsyymimuotoja. Eliölle hyödyllisissä mutaatioissa entsyymin substraattikompleksi muuttuu siten, että se vaikuttaa tuotteen tuotokseen tai koko entsyymin toimintaan. Tämä muutos organismissa on hyödyllinen vain, jos se jotenkin auttaa organismia lisääntymään enemmän.

entsyymit nimetään yleensä sen substraatin mukaan, jolla ne toimivat, ja niillä on-ase-pääte, joka osoittaa niiden olevan entsyymejä. Jokaisella entsyymillä on tietty spesifisyys substraatilleen, jolla se toimii, mikä määrittää, mihin molekyyleihin ne voivat sitoutua. Jotkin substraattia rakenteeltaan muistuttavat molekyylit voivat juuttua aktiiviseen kohtaan, koska ne eivät voi käydä läpi entsyymin tarkoittamaa reaktiota. Tässä kieroutuneessa entsyymisubstraattikompleksissa kilpaileva inhibiittori sitoutuu entsyymiin ja estää sen jatkotoiminnan. Muut inhibiittorit eivät kopioi substraattia, vaan muokkaavat entsyymiä muilla tavoin, joten entsyymisubstraattikompleksia ei voi muodostua.

esimerkkejä Entsyymisubstraattikompleksista

amylaasi ja amyloosi

amyloosi on kasvien tuottama kompleksisokeri. Syljessämme on amylaasientsyymi,jota käytetään amyloosin hajottamiseen. Amylaasi käyttää yhden substraattimolekyylin amyloosia ja yhden vesimolekyylin kofaktoria entsyymisubstraattikompleksin tuottamiseen. Kompleksi vähentää voimakkaasti reaktion käynnistämiseen tarvittavan energian määrää, mikä lisää aikaa, jolloin se tapahtuu. Tyypillisen sokerimolekyylin hajoaminen kestäisi miljoonia vuosia, ellei amylaasin kaltaiset entsyymit vaikuttaisi siihen.

itse asiassa entsyymit ovat niin tärkeitä syömiemme elintarvikkeiden sulattamisessa, että kehomme tuottaa entsyymiä lähes kaikille elintarvikkeille, joita keho on evolutionaarisesti valmis kuluttamaan. Uudet elintarvikkeet ovat huonosti prosessoituja, koska entsyymit eivät ole ehtineet säätää tehokkuuttaan. Esimerkiksi prosessoitujen ruokien moderni ruokavalio on johtamassa lihavuusepidemiaan, koska prosessiruuissa on runsaasti helposti saatavilla olevia ravintoaineita, mutta vain niitä reittejä, jotka ovat tottuneet rasvan varastointiin. Tämän seurauksena suuri osa väestöstä kokee painoon liittyviä sairauksia. Monet ravitsemusasiantuntijat ajavat luonnonmukaisempaa, kokoruokaa sisältävää, kasvipohjaista ruokavaliota, jolla on taipumus tukea elimistömme luonnostaan kehittämiä entsyymejä.

Allosteerinen säätely entsyymeissä

vaikka nopeasti muodostuva entsyymisubstraattikompleksi on tärkeä useimmissa reaktioissa, joissakin tapauksissa on tärkeää ”sammuttaa” entsyymi energian tai resurssien säästämiseksi. Monia entsyymejä säännellään tällä tavalla, jotta saadaan juuri oikea määrä energiaa ja tuotteita. Yksi tärkeimmistä paikoista tämä tapahtuu on tuotannon Adenosiinitrifosfaatti (ATP), tai molekyyli, joka tuottaa energiaa solujen prosesseja. Monet ATP: tä synnyttävän reitin entsyymit inaktivoituvat ATP: n avulla. Kun ATP: tä tuotetaan liikaa, entsyymi lakkaa toimimasta. Tätä kutsutaan takaisinkytkennän estoksi eli itsesäätelykyvyksi. Samoin entsyymit voidaan aktivoida uudelleen adenosiinidifosfaatti ADP: n läsnä ollessa, ATP: n, joka on käyttänyt fosfaattiryhmää antaakseen energiaa prosessille tai reaktiolle.

monet kehon prosessit ovat tällä tavalla ohjattuja, ja entsyymisubstraattikompleksi voi näissä tapauksissa muodostua vain oikeiden molekyylien läsnä ollessa. Monet entsyymejä aktivoivista kofaktoreista ovat ruokavaliossa olevia vitamiineja, kivennäisaineita ja muita epäorgaanisia molekyylejä.

• entsyymi – Proteiinikatalyytit, jotka alentavat aktivaatioenergiaa ja nopeuttavat biologisia reaktioita.
• substraatti – molekyyli tai atomi, johon entsyymi vaikuttaa.
• Aktivaatioenergia – energia, joka tarvitaan reaktion käynnistymiseen.
• katalyytti – mikä tahansa molekyyli tai aine, joka alentaa tietyn reaktion aktivaatioenergiaa.

visailu

1. Häkä on vaarallinen molekyyli hengittää. Verenkierrossasi hiilimonoksidi voi päästä soluihisi ja sitoutua tiukasti rautaan, joka on ATP: n tuotannossa tärkeän entsyymin kofaktori. Ilman tätä entsyymifunktiota ATP: tä ei voi muodostua. Miksei entsyymi toimi?
A. entsyymisubstraattikompleksi ei voi muodostua.
B. häkä estää hapen pääsyn keuhkoihin.
C. Se voi yhä, kun se saa hiilimonoksidin käymään läpi reaktion.

2. Jotkin entsyymit tuottavat yhden tuotteen kahdesta substraattimolekyylistä. Näissä entsyymeissä substraatit Ladataan aktiiviseen kohtaan, entsyymisubstraattikompleksi muodostuu ja yksi tuote vapautuu. Voiko tämä prosessi tapahtua käänteisesti, kuten, voiko tuote ladata entsyymiin ja jakautua kahdeksi tuotteeksi?
A. Kyllä
B. ei
C. riippuu entsyymistä

3. Mikä seuraavista on entsyymi?
A. laktoosi
B. laktaasi
C. Laktoli