Kompleks substratu enzymatycznego definicja

kompleks substratu enzymatycznego jest tymczasową cząsteczką utworzoną, gdy enzym wchodzi w doskonały kontakt z substratem. Bez swojego substratu enzym ma nieco inny kształt. Podłoże powoduje zmianę konformacyjną lub zmianę kształtu, gdy substrat wchodzi w miejsce aktywne. Miejscem aktywnym jest obszar enzymu zdolny do tworzenia słabych wiązań z substratem. Ta zmiana kształtu może wymusić dwie lub więcej cząsteczek substratu razem lub podzielić poszczególne cząsteczki na mniejsze części. Większość reakcji, których komórki używają, aby pozostać przy życiu, wymaga działania enzymów, aby zachodziły wystarczająco szybko, aby były użyteczne. Enzymy te są bezpośrednio kodowane w DNA organizmu.

kompleks substratów enzymatycznych jest niezwykle ważny z wielu powodów. Po pierwsze, kompleks substratów enzymatycznych jest tylko tymczasowy. Oznacza to, że po zmianie substratu nie może już wiązać się z enzymem. Produkty są uwalniane, a enzym jest gotowy na kolejną cząsteczkę substratu. Pojedynczy enzym może działać wielokrotnie miliony razy, co oznacza, że w każdej komórce potrzebna jest tylko niewielka ilość enzymu.

enzymy są złożonymi cząsteczkami, jak małe maszyny przeznaczone do jednego celu. Zbudowany z łańcucha aminokwasów, ten długi ciąg doświadcza interakcji między różnymi aminokwasami i skręca i zamienia się w złożone struktury. Struktury te mogą działać jak zawiasy, kliny i wszelkiego rodzaju inne kształty mające na celu przyspieszenie pewnych reakcji. Różne mutacje powodują powstawanie nieco różnych form enzymów. W mutacjach, które są korzystne dla organizmu, kompleks substratów enzymatycznych zmienia się w sposób, który wpływa na produkcję produktu lub funkcję enzymu jako całości. Ta zmiana w organizmie jest korzystna tylko wtedy, gdy w jakiś sposób pomaga organizmowi się rozmnażać.

enzymy są zwykle nazwane od substratu, na którym pracują i mają przyrostek-ase oznaczający, że są enzymami. Każdy enzym ma określoną specyficzność dla substratu, na którym działa, co decyduje o tym, z jakimi cząsteczkami mogą się wiązać. Niektóre cząsteczki o strukturze podobnej do substratu mogą utknąć w miejscu aktywnym, ponieważ nie mogą przejść zamierzonej przez enzym reakcji. W tym wypaczonym kompleksie substratu enzymatycznego inhibitor kompetycyjny wiąże się z enzymem i hamuje jego dalsze działanie. Inne inhibitory nie kopiują substratu, ale modyfikują enzym w inny sposób, aby kompleks substratu enzymatycznego nie mógł zostać utworzony.

przykłady kompleksu substratów enzymatycznych

amylaza i amyloza

amyloza jest cukrem złożonym wytwarzanym przez rośliny. W naszej ślinie znajduje się enzym, amylaza, używany do rozbijania amylozy. Amylaza wykorzystuje jedną cząsteczkę substratu amylozy i kofaktora jednej cząsteczki wody do produkcji kompleksu substratu enzymatycznego. Kompleks poważnie zmniejsza ilość energii potrzebnej do rozpoczęcia reakcji, co wydłuża czas, w którym to się dzieje. Rozpad typowej cząsteczki cukru zajęłby miliony lat, gdyby nie działanie enzymów, takich jak amylaza.

w rzeczywistości enzymy są tak ważne w trawieniu żywności, którą spożywamy, że nasz organizm wytwarza enzym dla prawie każdego rodzaju żywności, do której organizm jest ewolucyjnie przygotowany. Nowe pokarmy są słabo przetworzone, ponieważ enzymy nie miały czasu na dostosowanie ich wydajności. Na przykład nowoczesna dieta przetworzonej żywności prowadzi do epidemii otyłości, ponieważ żywność przetworzona jest bogata w łatwo dostępne składniki odżywcze, ale tylko w ścieżki, które są używane do przechowywania tłuszczu. W rezultacie znaczna część populacji doświadcza chorób związanych z wagą. Wielu dietetyków dąży do bardziej naturalnych, pełnowartościowych, roślinnych diet, które mają tendencję do wspierania enzymów, które nasz organizm naturalnie rozwinął.

Regulacja Allosteryczna w enzymach

chociaż kompleks substratów enzymatycznych szybko formuje się w większości reakcji, w niektórych przypadkach ważne jest „wyłączenie” enzymu w celu oszczędzania energii lub zasobów. Wiele enzymów jest regulowanych w ten sposób, aby zapewnić odpowiednią ilość energii i produktów. Jednym z najważniejszych miejsc, które to się dzieje, jest produkcja adenozynotrójfosforanu (ATP), czyli cząsteczki dostarczającej energię do procesów komórkowych. Wiele enzymów w szlaku, który tworzy ATP, jest inaktywowanych przez ATP. W ten sposób, gdy wytwarza się zbyt dużo ATP, enzym wyłącza się. Jest to znane jako hamowanie sprzężenia zwrotnego lub zdolność do samoregulacji. W ten sam sposób enzymy mogą być reaktywowane przez obecność adenozynodifosforanu ADP, ATP, który wykorzystał grupę fosforanową do dostarczenia energii do procesu lub reakcji.

wiele procesów w organizmie jest kontrolowanych w ten sposób, a kompleks substratów enzymatycznych w tych przypadkach może być utworzony tylko z obecnymi odpowiednimi cząsteczkami. Wiele kofaktorów aktywujących enzymy to witaminy, minerały i inne nieorganiczne cząsteczki obecne w diecie.

• katalizatory Enzymatyczno – białkowe, które obniżają energię aktywacji i przyspieszają reakcje biologiczne.
• substrat-cząsteczka lub atom, na który działa enzym.
• energia aktywacji – energia potrzebna do rozpoczęcia reakcji.
• katalizator – każda cząsteczka lub substancja, która obniża energię aktywacji danej reakcji.

Quiz

1. Tlenek węgla jest niebezpieczną cząsteczką do wdychania. W krwiobiegu tlenek węgla może dostać się do komórek i wiązać się ściśle z żelazem, kofaktorem ważnego enzymu w produkcji ATP. Bez tej funkcji enzymu nie może powstać ATP. Dlaczego enzym nie działa?
A. nie można utworzyć kompleksu substratów enzymatycznych.
B. tlenek węgla zapobiega przedostawaniu się tlenu do płuc.
C. nadal może, gdy powoduje reakcję tlenku węgla.

2. Niektóre enzymy wytwarzają jeden produkt z dwóch cząsteczek substratu. W tych enzymach substraty są ładowane do miejsca aktywnego, powstaje kompleks substratów enzymatycznych i uwalniany jest pojedynczy produkt. Czy proces ten może przebiegać w odwrotnym kierunku, np. czy produkt może zostać załadowany do enzymu i podzielony na dwa produkty?
A. Tak
B. Nie
C. zależy od enzymu

3. Który z poniższych jest enzymem?
A. laktoza
B. Laktaza
C. Laktol