Cíl výuky
- Vyjmenujte pět typických mechanismů. které enzymy používají ke katalyzování biologických reakcí
Klíčové body
- Enzymy jsou zvláštní třídou katalyzátorů, které mohou urychlovat biochemické reakce.
- Enzymy jsou bílkoviny, které vážou reaktanty neboli substráty v oblastech zvaných aktivní místa.
- Po navázání dochází u enzymů ke konformačním změnám, které vedou ke stabilizaci komplexu přechodného stavu a snižují aktivační energii reakce.
Termíny
- aktivní místoOblast v enzymu, kde se váže substrát.
- substrátReaktant(y) účastnící se biochemické reakce katalyzované enzymem.
- enzymKlobulární bílkovina, která katalyzuje biologickou chemickou reakci.
Syntetické katalyzátory se používají k urychlení řady průmyslových procesů a mají zásadní význam pro chemickou výrobu. Katalyzátory se však v přírodě vyskytují také ve formě enzymů. Enzymy jsou bílkoviny, které jsou schopny snižovat aktivační energii pro různé biochemické reakce. Toho dosahují tím, že vážou reaktant(y), známý(é) jako substrát(y), na aktivní místo v enzymu. V aktivním místě může substrát(y) vytvořit aktivovaný komplex s nižší energií. Po dokončení reakce produkt(y) opustí aktivní místo, takže enzym může katalyzovat další reakce.
Model indukovaného přizpůsobení
Jeden z modelů mechanismu enzymu se nazývá model indukovaného přizpůsobení. Tento model předpokládá, že vazba reaktantu neboli substrátu na aktivní místo enzymu vede ke konformační změně enzymu. Tato změna stabilizuje komplex přechodného stavu, a tím snižuje aktivační energii.
Způsoby, jakými enzymy katalyzují reakce
Enzymy mohou katalyzovat reakce různými mechanismy. Některé z nich zahrnují:
- Vazbové napětí: enzymy mohou destabilizovat vazby v substrátu.
- Blízkost a orientace: konformační změny enzymu při vazbě substrátu mohou přiblížit reaktivní skupiny k sobě nebo je orientovat tak, aby mohly reagovat.
- Donoři a akceptoři protonů: přítomnost kyselých nebo zásaditých skupin může ovlivnit polarizaci vazeb a rychlost reakce.
- Elektrostatická katalýza: elektrostatické přitažlivosti mezi enzymem a substrátem mohou stabilizovat aktivovaný komplex.
- Kovalentní katalýza: kovalentní vazby na postranní řetězce nebo kofaktory mohou snížit energii přechodového stavu.
Emzymy tak ukazují, že evoluční biologie vytvořila vysoce účinné katalyzátory.
.