آنزیم ها

ساختار، طبقه بندی و عملکرد آنزیم ها (۱)

زمان مطالعه: ۲ دقیقه

 

آنزیم ها مهم ترین گروه از پروتئین ها هستند که کاتالیزگر های یاخته ای نیز نامیده می شوند. آنزیم ها در واقع کاتالیزگرهای زیستی و غیر آلی هستند که به انجام واکنش های بیوشیمیایی با کاهش انرژی فعالسازی سرعت می بخشند.

آنزیم ها برخلاف دیگر کاتالیزورها که در طول واکنش بدون تغییر باقی می مانند، تحت شرایط مختلف پایدار نمانده و تغییر می کنند. مثلا در اثر حرارت بالا و محیط اسیدی و یا قلیایی دستخوش تغییر می شوند.

آنزیمها مولکولهای پروتئینی هستند که دارای یک یا چند محل نفوذ سطحی یا جایگاههای فعال هستند که سوبسترا یعنی ماده‌ای که آنزیم بر آن اثر می‌کند، به این نواحی متصل می‌شود. تحت تاثیر آنزیمها ، سوبسترا تغییر کرده و به یک یا تعدادی محصول تبدیل می‌شود.

ساختار آنزیمها

آنزیمها ماهیتی پروتئینی دارند و ساختار بعضی ساده یعنی متشکل از یک زنجیره پلی پپتیدی و بعضی دیگر الیگومر هستند.

ساختار بعضی از آنزیم ها از واحد های آمینواسید تشکیل یافته است و گروهی دیگر نیز برای فعالیت خود به ترکیبات غیر پروتئینی که گروه پروستتیک نامیده می شوند، نیاز دارند.

بخش پروتئینی آنزیم (بدون گروه پروستتیک) آپوآنزیم نام دارد و مجموع آنزیم فعال از نظر کاتالیزوری و کوفاکتور مربوطه هولوآنزیم نام دارد.

طبقه بندی آنزیم ها

آنزیمها را از نظر فعالیت کاتالیزی به شش گروه اصلی تقسیم بندی می شوند.

  • اکسید و ردوکتازها 
    واکنش های اکسید و احیا: واکنش های اکسایش – کاهش را کاتالیز می‌کند (دهیدروژناز).
  • ترانسفرازها

انتقال عوامل ویژه‌ای مانند آمین ، فسفات و غیره را از مولکولی به مولکول دیگر به عهده دارند و مانند آمینو ترانسفرازها که در انتقال گروه آمین فعال هستند.

  • هیدرولازها

آنزیم و کاتالیزور واکنشهای آبکانتی هستند. مانند پپتیدازها که پیوند پپتیدی را می شکنند.

  • لیازها

موجب برداشته شدن گروه ویژه‌ای از مولکول ها می‌شوند. مانند دکربوکسیلازها که دی‌اکسید کربن را برمی دارند.

  • ایزومرازها

واکنشهای تشکیل ایزومری را کاتالیز می‌کنند. مانند راسماز که از L- آلانین ترکیب ایزومریD- آلانین را به وجود می آورند.

  • لیگازها

آنزیم هایی هستند که دو مولکول را به یکدیگر متصل و ایجاد پیوند کووالانسی بین آنها به وجود می آورند. مانند استیل کوآنزیم A سنتتاز که  سنتز استیل کوآنزیم A را سنتز می کند.

طرز کار آنزیم ها

از ویژگیهای مهم آنزیم ها این است که پس از انجام هر واکنش سالم و دست نخورده باقی می‌مانند و می‌توانند واکنش بعدی را کاتالیز کنند.

در یک واکنش ساده ابتدا آنزیم (E) با ماده اولیه یا سوبسترا (S) ترکیب می‌شود و کمپلکس آنزیم – سوبسترا را شکل می‌دهد. سپس با انجام واکنش ، فراورده یا محصول (P) تولید شده و آنزیم رها می‌گردد.

P+E←→ES←→S+E

آنزیم و سوبسترا

هر آنزیم بر سوبسترای ویژه ایی اثر کرده و فرآورده خاصی را نیز تولید می‌کند. به این منظور هر آنزیم ساختار سه بعدی ویژه خود را دارا است که آن را برای انجام فعالیت کاتالیزی مناسب می‌سازد و بخشی از آنزیم که با سوبسترا جفت می شود،

جایگاه فعال نام دارد و در مورد اتصال آنزیم به سوبسترا الگوهایی ارائه شده‌اند که مدل کوشلند که الگوی القایی نام دارد و حالت دست در دستکش را دارد، نشان می‌دهد. بطوری که محل اتصال حالت انعطاف پذیری دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

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