در مطلب قبلی در مورد انواع گروه خونی صحبت کردیم. در این مطلب از دایا اکسیر که فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی را انجام میدهد، می خواهیم  به بررسی آنزیم ها و نحوه عملکردشان بپردازیم.

 

اکثر آنزیم ها پروتئین هایی با قابلیت کاتالیزوری هستند که برای انجام فرآیندهای مختلف ضروری هستند. فرآیندهای متابولیک و سایر واکنش های شیمیایی در سلول توسط مجموعه ای از آنزیم ها انجام می شود که برای حفظ حیات ضروری هستند. مرحله اولیه فرآیند متابولیک به آنزیم هایی بستگی دارد که با یک مولکول واکنش می دهند که به آن سوبسترا می گویند. آنزیم ها سوبسترا را به مولکول های متمایز دیگری تبدیل می کنند که به عنوان محصولات شناخته می شوند.

آنزیم‌ها زنجیره‌ای خطی از اسیدهای آمینه هستند که ساختاری سه‌بعدی ایجاد می‌کنند. توالی اسیدهای آمینه ساختار را مشخص می کند که به نوبه خود فعالیت کاتالیزوری آنزیم را مشخص می کند. با افزایش بیش از حد دما، ساختار آنزیم دناتوره می شود و در نتیجه فعالیت آنزیم از بین می رود.

در مقایسه با سوبستراهای آن، آنزیم‌ها ها معمولاً بزرگ تر و با اندازه‌های مختلف هستند و تنها بخش کوچکی از ساختار آن ها در کاتالیز نقش دارد و در کنار محل های اتصال قرار دارد. محل کاتالیزوری و محل اتصال با هم محل فعال آنزیم را تشکیل می دهند.

 

طبقه بندی آنزیم ها

آنزیم (Enzyme)

 

بر اساس اتحادیه بین المللی بیوشیمیست ها (IUB)، آنزیم ها به شش کلاس کاربردی تقسیم می شوند و بر اساس نوع واکنشی که در آن برای کاتالیز استفاده می شوند، طبقه بندی می شوند. شش نوع آنزیم هیدرولازها، اکسیدوردوکتازها، لیازها، ترانسفرازها، لیگازها و ایزومرازها هستند.

اکسیدوردوکتازها : این آنزیم ها واکنش های اکسیداسیون و احیا را کاتالیز می کنند، به عنوان مثال. پیروات دهیدروژناز، کاتالیزور اکسیداسیون پیروات به استیل کوآنزیم A می باشد.

ترانسفرازها: اینها انتقال گروه شیمیایی را از یک ترکیب به ترکیب دیگر کاتالیز می کنند. یک نمونه ترانس آمیناز است که یک گروه آمینه را از یک مولکول به مولکول دیگر منتقل می کند.

هیدرولازها: هیدرولازها آنزیم های هیدرولیز هستند که با افزودن آب برای جدا کردن پیوند و هیدرولیز آن، واکنش هیدرولیز را کاتالیز می کنند. آنها هیدرولیز یک پیوند را کاتالیز می کنند. به عنوان مثال، آنزیم پپسین پیوندهای پپتیدی را در پروتئین ها هیدرولیز می کند.

لیازها: آب، دی اکسید کربن یا آمونیاک را به پیوندهای دوگانه اضافه می کند یا آنها را برای ایجاد پیوندهای دوگانه از بین می برد.

ایزومرازها: آنزیم های ایزومرازها تغییرات ساختاری موجود در یک مولکول را کاتالیز می کنند و در نتیجه باعث تغییر در شکل مولکول می شوند.

لیگازها: این آنزیم ها به عنوان شارژ کننده کاتالیز فرآیند بستن شناخته شده اند.

 

کوفاکتورها

کوفاکتورها مواد غیر پروتئینی هستند که با آنزیم ها ارتباط دارند. یک کوفاکتور برای عملکرد آنزیم ضروری است. آنزیم بدون کوفاکتور را آپوآنزیم می نامند. یک آنزیم و کوفاکتور آن با هم هولوآنزیم را تشکیل می دهند.

سه نوع کوفاکتور در آنزیم ها وجود دارد:

گروه های پروتز: اینها کوفاکتورهایی هستند که همیشه به یک آنزیم متصل هستند. FAD (فلاوین آدنین دی نوکلئوتید) یک گروه مصنوعی است که در بسیاری از آنزیم ها وجود دارد.

کوآنزیم: کوآنزیم فقط در حین کاتالیز به آنزیم متصل می شود. در سایر مواقع، از آنزیم جدا می شود. NAD+ یک کوآنزیم رایج است.

یون های فلزی: برای کاتالیز آنزیم های خاص، یک یون فلزی در محل فعال برای تشکیل پیوندهای مختصات لازم است. Zn2+ یک کوفاکتور یون فلزی است که توسط تعدادی آنزیم استفاده می شود.

 

مکانیسم واکنش آنزیمی

آنزیم ها (Enzymes)

 

گفته می شود که آنزیم ها دارای یک سایت فعال هستند. محل فعال بخشی از مولکول است که شکل مشخصی دارد و گروه عاملی برای اتصال مولکول های واکنش دهنده است. به مولکولی که به آنزیم متصل می شود، گروه سوبسترا گفته می شود. سوبسترا و آنزیم یک واکنش میانی با انرژی فعال سازی کم بدون هیچ کاتالیزوری تشکیل می دهند.
مکانیسم اصلی عمل آنزیم کاتالیز کردن واکنش های شیمیایی است که با اتصال سوبسترا به محل فعال آنزیم آغاز می شود. این سایت فعال یک ناحیه خاص است که با سوبسترا ترکیب می شود.

 

واکنش های آنزیم- سوبسترا:

آنزیم ها بیوکاتالیست هایی هستند که در واقع از جنس پروتئین و با وزن مولکولی بالا هستن و واکنش هایی را که در بدن در طول فرآیندهای مختلف زندگی رخ می دهد، افزایش می دهند. با فراهم کردن سطحی برای انجام واکنش به سوبسترا کمک می کند. آنزیم شامل فضاهای توخالی است که گروه هایی مانند -SH، -COOH و سایرین را در سطح بیرونی اشغال می کند. سوبسترایی که شکل مکمل آنزیم را دارد در این فضاها قرار می گیرد، درست مانند یک کلید در یک قفل. این محل اتصال سوبسترا، محل فعال آنزیم نامیده می شود. هنگامی که سوبسترا (S)  به این محل فعال متصل می شود، یک کمپلکس (واسطه- ES) تشکیل می دهند که سپس محصول (P) و آنزیم (E) را تولید می کند. سوبسترایی که به آنزیم متصل می شود ساختار خاصی دارد و فقط در یک آنزیم خاص جا می شود. از این رو، با فراهم کردن سطحی برای سوبسترا، یک آنزیم انرژی فعال‌سازی واکنش را کند می‌کند.

حالت میانی که در آن سوبسترا به آنزیم متصل می شود، حالت گذار نامیده می شود. با شکستن و ایجاد پیوندها، سوبسترا به آنزیم متصل می شود (بدون تغییر می ماند) که به محصول تبدیل می شود و بعداً به محصول و آنزیم تقسیم می شود. سپس آنزیم های آزاد به سوبستراهای دیگر متصل می شوند و چرخه کاتالیزوری تا پایان واکنش ادامه می یابد.

 

عملکرد آنزیم ها

آنزیم ها عملکردهای مختلفی را در بدن ما انجام می دهند. از جمله:

  • آنزیم هایی که به انتقال سیگنال کمک می کنند. رایج ترین آنزیم مورد استفاده در این فرآیند شامل پروتئین کیناز است که فسفوریلاسیون پروتئین ها را کاتالیز می کند.
  • آنزیم هایی که مولکول های بزرگ را به مواد کوچکتری تجزیه می کنند که می توانند به راحتی توسط بدن جذب شوند.
  • آنزیم هایی که به تولید انرژی در بدن کمک می کنند مانند ATP سنتاز که آنزیمی است که در سنتز انرژی نقش دارد.
  • آنزیم هایی که مسئول حرکت یون ها در سراسر غشای پلاسما هستند.
  • آنزیم هایی که تعدادی از واکنش های بیوشیمیایی از جمله اکسیداسیون، احیا، هیدرولیز و غیره را برای حذف مواد غیر مغذی از بدن انجام می دهند.
  • آنزیم هایی که برای سازماندهی مجدد ساختار داخلی سلول برای تنظیم فعالیت های سلولی عمل می کنند.

سخن پایانی

در این مطلب از دایا اکسیر در مورد آنزیم ها،انواع آنها ونحوه عملکردشان صحبت کردیم. از اینکه با ما همراه بودید متشکریم. اگر تمایل داشتید می توانید این مطلب را در شبکه های اجتماعی خود به اشتراک بگذارید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

error: Content is protected !!