Какие ферменты и как они работают?
Ферменты играют очень важную роль в химических реакциях, вовлеченных в клеточных и внеклеточных процессов. В данной статье рассматривается механизм работы ферментов. Все мы знаем, что клетки являются основными строительными блоками жизни. Каждый живой организм состоит из клеток, которые имеют специализированные функции. Хотя некоторые живые организмы (например, бактерии) являются одноклеточными, у людей есть тысячи клеток в их организме. Он сказал, что в среднем взрослого человека имеется около 100 триллионов клеток. Несколько химических реакций, происходящих внутри каждой клетки, и эти реакции имеют решающее значение для выживания организма. Это относится к слишком одноклеточных организмов, при котором многочисленные химические реакции осуществляются в одной ячейке. Теперь вы можете себе представить бесчисленные химические реакции, которые осуществляются в организме человека, который имеет тысячи клеток? Большинство из этих химических реакций, которые происходят внутри клеток способствует действию ферментов. Однако действия ферментов не ограничивается внутриклеточной деятельности. Они тоже участвуют в внеклеточных реакций.
Какие ферменты
Ферменты-это особые белки, которые обнаруживаются в клетках живых организмов. Как и любой другой белок, ферменты также состоят из длинных цепочек аминокислот, удерживаемых вместе пептидной связью. Ферменты играют важную роль в выполнении или контролировать множество химических реакций, которые происходят в организме. Существуют различные типы ферментов и, как правило, специфический фермент отвечает за ту или иную химическую реакцию только. В то время как большинство из них связаны с метаболические процессы, как пищеварение и дыхание, есть и такие, которые имеют отношение к свертываемости крови, заживлению ран, контролирующий выработку гормонов, и уничтожают патогены и токсины из окружающей среды.
Ферменты можно разделить на метаболические, пищеварительные и пищевые ферменты. В то время как первые два вида вырабатываются самим организмом, третий Тип является производным от пищи, которую мы едим. Обмена веществ из них, в основном, отвечает за реакции, связанные с детоксикации и производства энергии. Хотя производятся они практически все живые клетки, клетки в печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, в основном отвечает за производство метаболических ферментов. Пищеварительные ферменты участвуют в химических реакциях, которые расщепляют пищу, которую мы едим и превратить их в энергию. Они секретируются в желудочно-кишечном тракте. Ферменты желудочно-кишечного тракта относятся пепсин, трипсин, и пептидазы, которые расщепляют белки до аминокислот. Другой пищеварительный фермент называется амилаза расщепляет крахмал на простые сахара, а липаза расщепляет жир на глицерин и жирные кислоты. Организм получает пищевые ферменты из пищи, которую мы едим или через потребление ферментных добавок. Этот фермент называется целлюлаза, который отвечает за переваривание волокон не вырабатывается организмом. Поэтому он должен быть производным от сырой пищи, которую мы едим. В то время как некоторые энзимы помогают расщеплять молекулы, некоторые другие предназначены для объединения малые молекулы образуют крупные. Некоторые ферменты могут превратить одной молекулы к другой.
Механизм работы ферментов
Как уже упоминалось выше, большинство ферментов вырабатываются в клетках живых организмов. Выработку ферментов осуществляется в ячейки, основываясь на инструкции от генов этой клетки. Так что дефекты в генах может привести к дефектных ферментов, которые не работают должным образом. Структура и функции каждого фермента отличается. Они должны действовать на различные цели, которые зависят от одного фермента к другому. Как правило, особый фермент может действовать на определенной цели только. По ходу действия ферментов разных и сложных и так, существуют различные теории относительно этого вопроса.
Обзор: в целом, механизм работы фермента может быть описана следующим образом. Каждый фермент действует на определенную цель, называемую подложкой, которая превращается в полезную Продукцию через действие фермента. Другими словами, фермент взаимодействует с субстратом, образуя фермент-субстратный комплекс. Как только реакция завершена, фермента остается прежней, а субстрат превращается в продукты. Например, фермент сахараза действует на субстрат сахарозы с образованием продуктов - фруктозы и глюкозы.
Замок и ключ Теория: это одна из теорий, которые объясняют механизм работы ферментов. Согласно этой теории, каждый фермент имеет определенную зону (так называемый активный центр), которая предназначена для определенного субстрата привязываться. Активный центр фермента является дополнением к определенной части субстрата, насколько фигуры обеспокоены. Субстрат отлично впишется в активный центр, и реакция между ними происходит.
Правильный субстрат помещается в активный центр фермента и фермент-субстратного комплекса. Именно в этот активный сайт, что субстрат преобразуется в полезную продукцию. Как только реакция завершена, и выпущена продукция, в активный центр остается неизменным и готов отреагировать новыми субстратами. Эта теория постулировала Эмиль Фишер в 1894. Эта теория содержит основные сведения о действие ферментов на субстрат. Однако, есть определенные факторы, которые остаются необъяснимыми. Согласно этой теории, аминокислоты (в несвязанном состоянии) на активном участке, несут ответственность за ее специфической формы. Существуют определенные ферменты, которые не образуют какой-либо форме в свободной форме. Замок и ключ теории не удается объяснить действием таких ферментов.
Теория индуцированной подходит: эта теория была сформулирована Даниил Е. Кошланд, Младший. в 1958 году. Эта теория тоже поддерживает замок и ключ гипотезу, согласно которой активный центр и субстрат идеально подходит и их формы являются взаимодополняющими. Согласно теории индуцированного-покрой, форма активного центра не является жестким. Это гибкий и изменения, в качестве субстрата вступает в контакт с ферментом.
Если быть более точным, после того, как фермент определяет правильный субстрат, форма его активного изменения сайта, так как, чтобы соответствовать последним точно. Это приводит к образованию фермент-субстратного комплекса и дальнейших реакций. Как эта теория объясняет механизм работы многих ферментов, является общепризнанным, чем замок и ключ гипотезу.
Факторы, влияющие на действие ферментов': деятельность ферментов зависит от различных факторов, таких как температура, рН и концентрация. Как правило, высокие температуры повышают скорость реакций с участием ферментов. Оптимальная температура для таких реакций, как говорят, около 37 ° С до 40 ° С. Как только температура поднимается выше этого уровня, энзимы при нагревании денатурируют и они больше не подходят для реакции с субстратами. Колебания рН могут также повлиять на механизм работы ферментов. Оптимальный уровень pH может изменяться от одного фермента к другому, а на месте их действий. Отклонения от этого уровня рН может привести к замедлению активности ферментов и очень высокий или низкий уровень рН результаты в денатурированных ферментов, которые не могут держать субстрат правильно. Скорость ферментативной деятельности может повышаться концентрация ферментов и субстратов.
Это лишь краткий обзор о механизме функционирования ферментов. Человеческий организм вырабатывает множество ферментов, которые отвечают за широкий спектр химических реакций, которые необходимы для нашего выживания. Справа от дыхания и пищеварения, ферменты участвуют во многих функциях. Некоторые из этих ферментов используются в промышленных целях. Ферментов в стиральные порошки несут ответственность за удаление пятна и делает одежду чистой. Некоторые из них используются в приготовлении блюд и напитков.