complexul de substrat enzimatic definiție

complexul de substrat enzimatic este o moleculă temporară formată atunci când o enzimă intră în contact perfect cu substratul său. Fără substratul său, o enzimă are o formă ușor diferită. Substratul provoacă o schimbare conformațională sau o schimbare de formă atunci când substratul intră în locul activ. Situl activ este zona enzimei capabile să formeze legături slabe cu substratul. Această schimbare de formă poate forța două sau mai multe molecule de substrat împreună sau poate împărți moleculele individuale în părți mai mici. Majoritatea reacțiilor pe care celulele le folosesc pentru a rămâne în viață necesită ca acțiunile enzimelor să se întâmple suficient de repede pentru a fi utile. Aceste enzime sunt codificate direct în ADN-ul organismului.

complexul de substrat enzimatic este extrem de important din mai multe motive. În primul rând, complexul de substrat enzimatic este doar temporar. Aceasta înseamnă că, odată ce substratul s-a schimbat, acesta nu se mai poate lega de enzimă. Produsele sunt eliberate și enzima este pregătită pentru o altă moleculă de substrat. O singură enzimă poate funcționa în mod repetat de milioane de ori, ceea ce înseamnă că este necesară doar o cantitate mică de enzimă în fiecare celulă.

enzimele sunt molecule complexe, cum ar fi mașini destinate unui singur scop. Construit dintr-un lanț de aminoacizi, acest șir lung experimentează interacțiuni între diferiții aminoacizi și se răsucește și se transformă în structuri complexe. Aceste structuri pot funcționa ca balamale, pene și tot felul de alte forme destinate să accelereze anumite reacții. Mutațiile diferite dau naștere unor forme ușor diferite de enzime. În mutațiile care sunt benefice pentru organism, complexul de substrat enzimatic este modificat într-un mod care afectează producția produsului sau funcția enzimei în ansamblu. Această schimbare în organism este benefică numai dacă ajută cumva organismul să se reproducă mai mult.

enzimele sunt denumite de obicei după substratul pe care lucrează și au sufixul-ase pentru a desemna că sunt enzime. Fiecare enzimă are o anumită specificitate pentru substratul pe care funcționează, ceea ce determină la ce molecule se pot lega. Unele molecule care au o structură similară cu substratul se pot bloca în locul activ, deoarece nu pot suferi reacția intenționată de enzimă. În acest complex de substrat enzimatic deformat, inhibitorul competitiv se leagă de enzimă și inhibă acțiunea sa ulterioară. Alți inhibitori nu copiază substratul, ci modifică enzima în alte moduri, astfel încât complexul de substrat enzimatic nu poate fi format.

Exemple de complex substrat enzimatic

amilază și amiloză

amiloza este un zahăr complex produs de plante. În saliva noastră este o enzimă, amilaza, folosită pentru a sparge amiloza. Amilaza utilizează o moleculă de substrat de amiloză și un cofactor al unei molecule de apă pentru a produce un complex de substrat enzimatic. Complexul reduce sever cantitatea de energie necesară pentru a începe reacția, ceea ce crește timpul în care se întâmplă. O moleculă tipică de zahăr ar dura milioane de ani pentru a se descompune, dacă nu ar fi acțiunile enzimelor precum amilaza.

de fapt, enzimele sunt atât de importante în digestia alimentelor pe care le consumăm, încât organismul nostru produce o enzimă pentru aproape toate tipurile de alimente pe care organismul este pregătit evolutiv să le consume. Alimentele noi sunt slab procesate, deoarece enzimele nu au avut timp să-și ajusteze eficiența. De exemplu, dieta modernă a alimentelor procesate duce la o epidemie de obezitate, deoarece alimentele de proces sunt bogate în substanțe nutritive ușor accesibile, dar numai pe căile care sunt folosite pentru stocarea grăsimilor. Ca urmare, o mare parte din populație se confruntă cu boli legate de greutate. Mulți nutriționiști fac presiuni pentru diete mai naturale, integrale, pe bază de plante, care tind să susțină enzimele pe care corpul nostru le-a dezvoltat în mod natural.

reglarea alosterică în enzime

deși complexul de substrat enzimatic care se formează rapid este important pentru majoritatea reacțiilor, în unele cazuri este important să „opriți” enzima pentru a conserva energia sau resursele. Multe enzime sunt reglementate în acest fel pentru a furniza doar cantitatea potrivită de energie și produse. Unul dintre cele mai importante locuri în care se întâmplă acest lucru este producerea de adenozin trifosfat (ATP) sau molecula care furnizează energie proceselor celulare. Multe dintre enzimele din calea care creează ATP sunt inactivate de ATP. În acest fel, atunci când se produce prea mult ATP, enzima se oprește. Aceasta este cunoscută sub numele de inhibarea feedback-ului sau capacitatea de autoreglare. În același mod, enzimele pot fi reactivate prin prezența adenozin difosfatului ADP, un ATP care a folosit o grupare fosfat pentru a furniza energie unui proces sau reacție.

multe procese corporale sunt controlate în acest mod, iar complexul de substrat enzimatic în aceste cazuri poate fi format numai cu moleculele corespunzătoare prezente. Mulți dintre cofactorii care activează enzimele sunt vitaminele, mineralele și alte molecule anorganice prezente în dietă.

• enzimă – catalizatori proteici care scad energia de activare și viteza reacțiilor biologice.
• substrat-molecula sau atomul pe care o enzimă acționează.
• energie de activare – energia necesară pentru ca o reacție să înceapă să aibă loc.
• catalizator – orice moleculă sau substanță care scade energia de activare a unei anumite reacții.

test

1. Monoxidul de Carbon este o moleculă periculoasă de inhalat. În fluxul sanguin, monoxidul de carbon poate intra în celule și se poate lega strâns cu fierul, un cofactor al unei enzime importante în producția de ATP. Fără această funcție enzimatică ATP nu poate fi format. De ce nu poate funcționa enzima?
A. complexul de substrat enzimatic nu poate fi format.B. monoxidul de carbon împiedică oxigenul să intre în plămâni.
C. încă mai poate, odată ce provoacă monoxidul de carbon să sufere o reacție.

2. Unele enzime produc un singur produs din două molecule de substrat. În aceste enzime, substraturile sunt încărcate în situsul activ, se formează complexul de substrat enzimatic și se eliberează un singur produs. Poate acest proces să se întâmple în sens invers, ca în, produsul se poate încărca în enzimă și poate fi împărțit în două produse?
A. Da
B. Nu
C. depinde de enzima

3. Care dintre următoarele este o enzimă?
A. lactoză
B. lactază
C. Lactol