Enzymy

definice

Enzymy jsou chemické látky, které se nacházejí po celém těle. V těle dávají do pohybu chemické reakce.

Dějiny

Slovo enzym byl z Wilhelm Friedrich Kühne 1878 a je odvozen z řeckého slova enzym, což znamená kvasinky nebo kvásk. To se pak dostalo do mezinárodní vědy. mezinárodní unie čisté aplikované chemie (IUPAC) a mezinárodní unie biochemie (IUBMB) vypracovala nomenklaturu enzymů, která definuje zástupce této velké skupiny látek jako společnou skupinu. Pojmenování, které klasifikuje enzymy podle jejich úkolů, je důležité pro určení úkolů jednotlivých enzymů.

Ilustrace enzymů

Enzymy
6 tříd enzymů:

1. Oxidoreduktázy
   (Oxidace / redukce)
2. Transferázy
   (Přenos)
3. Hydrolasy
   (Použití vody)
4. Lyázy
   (Výstřih)
5. Isomerázy
   (stejný molekulární vzorec)
6. Ligázy
   (Adiční reakce)
7. Substráty
8. Aktivní centrum
9. Enzym / substrát
   komplex
10. Enzym / produkt
    komplex

Přehled všechObrázky Dr-Gumperta najdete na: lékařské ilustrace

Pojmenování

Pojmenování enzym je zapnutý tři základní principy na základě.Názvy enzymů, které končí v -ase, popisují několik enzymů v systému. Samotný název enzymu popisuje reakci, kterou se enzym uvede do pohybu (katalyzovaný). Název enzymu je také klasifikace enzymu. Kromě toho kódový systém, který Systém čísel EC, ve kterém jsou enzymy vyráběny pod číselným kódem čtyři čísla Může být nalezeno. První číslo označuje třídu enzymů. Seznamy všech detekovaných enzymů zajišťují, že zadaný kód enzymu lze najít rychleji. Ačkoli jsou kódy založeny na vlastnostech reakce, kterou enzym katalyzuje, v praxi se numerické kódy ukázaly být nepraktické. Systematická jména založená na výše uvedených pravidlech se používají častěji. Problémy s nomenklaturou se vyskytují například u enzymů, které katalyzují několik reakcí. Proto pro ně někdy existuje několik jmen. Některé enzymy mají triviální názvy, které nenaznačují, že uvedená látka je enzym. Protože jména byla tradičně široce používána, některá z nich byla zachována.

Klasifikace podle funkce enzymu

Podle IUPAC a IUBMB jsou enzymy rozděleny do šesti tříd enzymů podle reakce, kterou iniciují:

• Oxidoreduktázy
  Oxidoreduktázy uvádějí do pohybu redoxní reakce. Při této chemické reakci přecházejí elektrony od jednoho reakčního partnera k druhému. Uvolňuje se elektrony (oxidace) jedné látky a absorpce elektronů (redukce) jinou látkou.
  Vzorec pro katalyzovanou reakci je A? + B? A? + B ?.
  Látka A uvolňuje elektron (?) A je oxidována, zatímco látka B tento elektron absorbuje a je redukována. Proto se redoxní reakce nazývají také redukční oxidační reakce.
  Mnoho metabolických reakcí jsou redoxní reakce. Oxygenázy přenášejí jeden nebo více atomů kyslíku na svůj substrát.
• Transferázy
  Transferázy přenášejí funkční skupinu z jednoho substrátu na druhý. Funkční skupiny jsou atomové skupiny v organických sloučeninách, které do značné míry určují vlastnosti látky a reakční chování. Chemické sloučeniny, které mají stejné funkční skupiny, jsou kvůli podobným vlastnostem seskupeny do tříd látek. Funkční skupiny budou rozděleny podle toho, zda se jedná o heteroatomy nebo ne. Heteroatomy jsou všechny atomy v organických sloučeninách, které nejsou uhlík ani vodík.
  Například: -OH -> hydroxylová skupina (alkoholy)
• Hydrolasy
  Hydrolasy dělí vazby v reverzibilních reakcích pomocí vody. Estery, estery, peptidy, glykosidy, anhydridy kyselin nebo vazby C-C. Rovnovážná reakce je: A-B + H2O? A-H + B-OH.
  Enzym patřící do skupiny hydroláz je např. Alfa galaktosidáza.
• Lyázy
  Lyázy, které se také nazývají syntázy, katalyzují štěpení komplexních produktů z jednoduchých substrátů bez štěpení ATP. Reakční schéma je A-B → A + B.
  ATP je adenosintrifosfát a nukleotid, sestávající z trifosfátu nukleosidového adenosinu (a jako takový energeticky bohatý stavební blok RNA nukleové kyseliny). ATP je však hlavně univerzální formou okamžitě dostupné energie v každé buňce a současně důležitým regulátorem procesů dodávajících energii. V případě potřeby se ATP resyntetizuje z jiných zásob energie (kreatin fosfát, glykogen, mastné kyseliny). Molekula ATP se skládá z adeninového zbytku, cukerné ribózy a tří fosfátů (a-a) v esteru (a) nebo anhydridových vazeb (a a).
• Isomerázy
  Izomerázy urychlují chemickou přeměnu izomerů. Izomerismus je výskyt dvou nebo více chemických sloučenin s přesně stejnými atomy (stejný empirický vzorec) a molekulových hmotností, které se však liší ve spojení nebo prostorovém uspořádání atomů. Odpovídající sloučeniny se nazývají isomery.
  Tyto isomery se liší svými chemickými nebo fyzikálními a často také svými biochemickými vlastnostmi. Isomerismus se vyskytuje především u organických sloučenin, ale také u (anorganických) koordinačních sloučenin. Izomerie je rozdělena do různých oblastí.
• Ligázy
  Ligázy katalyzují tvorbu látek, které jsou chemicky složitější než použité substráty, ale na rozdíl od lyáz jsou enzymaticky aktivní pouze štěpením ATP. Tvorba těchto látek proto vyžaduje energii, která se získá štěpením ATP.

Některé enzymy jsou schopné katalyzovat několik, někdy velmi odlišných reakcí. Pokud tomu tak je, jsou přiřazeny k několika třídám enzymů.

Také by vás mohly zajímat tyto články:

• Alfa-glukosidáza
• Lipáza
• Trypsin

Klasifikace podle struktury enzymů

Téměř všechny enzymy jsou proteiny a lze je klasifikovat podle délky proteinového řetězce:

• Monomery
  Enzymy, které se skládají pouze z jednoho proteinového řetězce
• Oligomery
  Enzymy, které se skládají z několika proteinových řetězců (monomerů)
• Multi-enzymové řetězce
  Několik agregovaných enzymů, které spolupracují a regulují se navzájem. Tyto enzymové řetězce katalyzují postupné kroky v metabolismu buněk.

Kromě toho existují jednotlivé proteinové řetězce, které obsahují několik enzymatických aktivit, které se nazývají multifunkční enzymy.

Klasifikace podle kofaktorů

Další klasifikace je klasifikace podle zvážení kofaktorů. Kofaktory, koenzymy a ko-substráty jsou názvy pro různé klasifikace látek, které ovlivňují biochemické reakce prostřednictvím jejich interakce s enzymy.
Jsou zvažovány organické molekuly a ionty (většinou kovové ionty).

Čisté proteinové enzymy sestávají výhradně z proteinů a aktivní centrum je tvořeno pouze z aminokyselinových zbytků a peptidové páteře. Aminokyseliny jsou skupinou organických sloučenin s alespoň jednou karboxylovou skupinou (-COOH) a jednou aminoskupinou (-NH2).

Holoenzymy se skládají z proteinové složky, apoenzymu a kofaktoru, molekuly s nízkou molekulovou hmotností (nikoli proteinu). Oba společně jsou důležité pro funkci enzymu.

Koenzymy
Organické molekuly jako kofaktory se nazývají koenzymy. Pokud jsou kovalentně vázány na apoenzym, nazývají se protetické skupiny nebo ko-substráty. Protetická skupina je termín používaný k popisu neproteinových složek pevně (obvykle kovalentně) navázaných na protein s katalytickým účinkem.

Kosubstráty jsou názvy různých klasifikací látek, které ovlivňují biochemické reakce prostřednictvím jejich interakce s enzymy. Jako biokatalyzátory molekuly urychlují reakce v organismech, enzymy urychlují biochemické reakce. Snižují aktivační energii, kterou je třeba překonat, aby se látka mohla přeměnit.