Entsyymit ovat kemiallisia aineita, joita löytyy koko kehosta. Ne aloittavat kemialliset reaktiot kehossa.
Historia
Sanan entsyymi otti käyttöön Wilhelm Friedrich Kühne vuonna 1878, ja se on johdettu kreikkalaisesta keinotekoisesta sanasta entsyymoni, joka tarkoittaa hiivaa tai hapatetta. Tämä löysi tiensä kansainväliseen tieteeseen. Puhtaan sovelletun kemian kansainvälinen liitto (IUPAC) ja kansainvälinen biokemian liitto (IUBMB) kehittivät yhdessä entsyymien nimikkeistön, joka määrittelee tämän suuren aineryhmän edustajat yhdeksi ryhmäksi. Tärkeää yksittäisten entsyymien tehtävien määrittämisessä on nimeäminen, joka luokittelee entsyymit niiden tehtävien mukaan.
Nimeäminen
Entsyymien nimeäminen perustuu kolmeen perusperiaatteeseen. Entsyyminimet, jotka päättyvät aaseen, kuvaavat useita entsyymejä yhdessä järjestelmässä. Entsyymin nimi itse kuvaa reaktion, jonka entsyymi käynnistää (katalysoi).
Entsyymin nimi on myös entsyymin luokitus. Lisäksi on kehitetty koodijärjestelmä, EY-numerojärjestelmä, jossa entsyymit löytyvät neljän numeron numeerisesta koodista. Ensimmäinen numero osoittaa entsyymiluokan.
Luettelo kaikista rekisteröidyistä entsyymeistä varmistaa, että määritelty entsyymikoodi löytyy nopeammin. Vaikka koodit perustuvat entsyymin katalysoiman reaktion ominaisuuksiin, numeeriset koodit osoittautuvat käytännössä hankaliksi. Useimmin käytetään järjestelmällisiä nimiä, jotka on suunniteltu yllä mainittujen sääntöjen mukaisesti.
Nimikkeistön ongelmia syntyy esimerkiksi entsyymien kanssa, jotka katalysoivat useita reaktioita. Siksi heille on joskus useita nimiä. Joillakin entsyymeillä on triviaalit nimet, jotka eivät osoita, että mainittu aine on entsyymi. Koska nimiä on perinteisesti käytetty laajalti, osa niistä on säilynyt.
Luokittelu entsyymitoiminnan mukaan
IUPAC: n ja IUBMB: n mukaan entsyymit jaetaan kuuteen entsyymiluokkaan aloittamansa reaktion mukaan: Jotkut entsyymit pystyvät katalysoimaan useita, joskus hyvin erilaisia reaktioita. Jos näin on, ne luokitellaan useisiin entsyymiluokkiin.
- Oksidoreduktaasit Oksidoreduktaasit käynnistävät redoksireaktioita.
Tässä kemiallisessa reaktiossa elektronit siirtyvät yhdestä reagenssista toiseen. Tämä johtaa yhden aineen elektronin vapautumiseen (hapettumiseen) ja toisen aineen elektronin hyväksymiseen (pelkistymiseen). Katalysoidun reaktion kaava on A ?? + B? A? + B?
Aine A vapauttaa elektronin (?) Ja hapetetaan, kun taas aine B vie tämän elektronin ja pelkistyy. Siksi redoksireaktioita kutsutaan myös pelkistys-hapetusreaktioiksi.
Monet metaboliset reaktiot ovat redox-reaktioita. Oksenaasit siirtävät yhden tai useamman happiatomin substraatilleen.
- Transferaasit Transferaasit siirtävät toiminnallisen ryhmän substraatista toiseen. Funktionaalinen ryhmä on orgaanisten yhdisteiden atomiryhmä, joka määrittää aineen ominaisuudet ja reaktiokäyttäytymisen.
Kemialliset yhdisteet, joissa on samat toiminnalliset ryhmät, on ryhmitelty aineluokkiin samanlaisten ominaisuuksien vuoksi. Funktionaaliset ryhmät jaetaan sen mukaan, ovatko ne heteroatomeja vai eivät. Heteroatomit ovat kaikki orgaanisten yhdisteiden atomeja, jotka eivät ole hiiltä eivätkä vetyjä.
Esimerkki: -OH -> hydroksyyliryhmä (alkoholit)
- Hydrolaasit Hydrolaasit hajottavat sidokset tai esterit, esterit, peptidit, glykosidit, happoanhydridit tai CC-sidokset palautuvissa reaktioissa käyttäen vettä. Tasapainoreaktio on: A-B + H2? A-H + B-OH.
Hydrolaasien ryhmään kuuluva entsyymi on esimerkiksi alfa-galaktosidaasi.
- Lyaasit Lyaasit, joita kutsutaan myös syntaaseiksi, katalysoivat monimutkaisten tuotteiden pilkkomisen yksinkertaisista substraateista jakamatta ATP: tä. Reaktiokaavio on ABaA + B. ATP on adenosiinitrifosfaatti ja nukleotidi, joka koostuu nukleosidiadenosiinin trifosfaatista (ja sellaisenaan nukleiinihappo-RNA: n korkean energian rakennuspalikka).
ATP on kuitenkin lähinnä välittömästi saatavilla olevan energian universaali muoto jokaisessa solussa ja samalla tärkeä energiantuotantoprosessien säätelijä. ATP syntetisoidaan muista energiavarastoista (kreatiini fosfaatti, glykogeeni, rasvahapot) tarpeen mukaan. ATP-molekyyli koostuu adeniinitähteestä, sokeririboosista ja kolmesta fosfaatista (?
esteriin (?) tai anhydridisidokseen (?
ja? ).
- Isomeraasit Isomeraasit kiihdyttävät isomeerien kemiallista konversiota. Isomerismi on kahden tai useamman kemiallisen yhdisteen esiintyminen, joilla on täsmälleen samat atomit (sama molekyylikaava) ja molekyylimassa, mutta jotka eroavat toisistaan atomien kytkeytymisen tai spatiaalisen järjestelyn suhteen. Vastaavia yhdisteitä kutsutaan isomeereiksi.
Nämä isomeerit eroavat toisistaan kemiallisilla ja / tai fysikaalisilla ominaisuuksillaan ja usein myös biokemiallisilla ominaisuuksillaan. Isomeriaa esiintyy pääasiassa orgaanisten yhdisteiden kanssa, mutta myös (epäorgaanisten) koordinointi yhdisteet. Isomerismi on jaettu eri alueille.
- Ligaasit Ligaasit katalysoivat sellaisten aineiden muodostumista, jotka ovat kemiallisesti monimutkaisempia kuin käytetyt substraatit, mutta toisin kuin lyaasit, ovat vain entsymaattisesti aktiivisia ATP: n pilkkomisessa. Siksi näiden aineiden muodostuminen vaatii energiaa, joka saadaan ATP-pilkkomalla.
