Ofta, tillsammans med vitaminer, mineraler och andra element som ?r f?rdelaktiga f?r m?nniskokroppen, n?mns ?mnen som kallas enzymer. Vad ?r enzymer och vilken funktion har de i kroppen, vad ?r deras natur och var finns de?

Dessa ?r ?mnen av proteinnatur, biokatalysatorer. Utan dem skulle det inte finnas barnmat, f?rdiga flingor, kvass, fetaost, ost, yoghurt eller kefir. De p?verkar funktionen hos alla system i m?nniskokroppen. Otillr?cklig eller ?verdriven aktivitet av dessa ?mnen har en negativ inverkan p? h?lsan, s? du m?ste veta vad enzymer ?r f?r att undvika problem som orsakas av deras brist.

vad ?r det?

Enzymer ?r proteinmolekyler som syntetiseras av levande celler. Det finns mer ?n hundra av dem i varje cell. Dessa ?mnens roll ?r kolossal. De p?verkar hastigheten f?r kemiska reaktioner vid temperaturer som ?r l?mpliga f?r en given organism. Ett annat namn f?r enzymer ?r biologiska katalysatorer. En ?kning av hastigheten f?r en kemisk reaktion uppst?r p? grund av att dess f?rekomst underl?ttas. Som katalysatorer f?rbrukas de inte under reaktionen och ?ndrar inte dess riktning. Enzymens huvudsakliga funktioner ?r att utan dem skulle alla reaktioner i levande organismer fortskrida mycket l?ngsamt, och detta skulle avsev?rt p?verka livsdugligheten.

Till exempel, n?r man tuggar mat som inneh?ller st?rkelse (potatis, ris), uppst?r en s?taktig smak i munnen, vilket ?r f?rknippat med arbetet med amylas, ett enzym f?r att bryta ner st?rkelse som finns i saliv. St?rkelse i sig ?r smakl?s, eftersom det ?r en polysackarid. Produkterna fr?n dess nedbrytning (monosackarider) har en s?t smak: glukos, maltos, dextriner.

Alla ?r indelade i enkla och komplexa. De f?rra best?r endast av protein, medan de senare best?r av en proteindel (apoenzym) och en icke-proteindel (koenzym). Vitaminer fr?n grupperna B, E, K kan vara koenzymer.

Enzymklasser

Traditionellt ?r dessa ?mnen indelade i sex grupper. De namngavs ursprungligen baserat p? substratet som ett visst enzym verkar p?, genom att l?gga till ?ndelsen -as till dess rot. S?ledes b?rjade de enzymer som hydrolyserar proteiner (proteiner) att kallas proteinaser, fetter (lipos) - lipaser, st?rkelse (amylon) - amylaser. Sedan fick enzymer som katalyserar liknande reaktioner namn som indikerar typen av motsvarande reaktion - acylaser, dekarboxylaser, oxidaser, dehydrogenaser och andra. De flesta av dessa namn ?r fortfarande i bruk idag.

Senare introducerade International Biochemical Union nomenklatur, enligt vilken namnet och klassificeringen av enzymer skulle motsvara typen och mekanismen f?r den katalyserade kemiska reaktionen. Detta steg gav l?ttnad i systematisering av data som relaterar till olika aspekter av metabolism. Reaktioner och enzymerna som katalyserar dem ?r indelade i sex klasser. Varje klass best?r av flera underklasser (4-13). Den f?rsta delen av enzymnamnet motsvarar namnet p? substratet, den andra - typen av katalyserad reaktion med ?ndelsen -as. Varje enzym enligt klassificering (CF) har sitt eget kodnummer. Den f?rsta siffran motsvarar reaktionsklassen, n?sta till underklassen och den tredje till underunderklassen. Den fj?rde siffran anger enzymets nummer i ordning i dess underklass. Till exempel, om EC 2.7.1.1, s? tillh?r enzymet den 2:a klassen, 7:e underklassen, 1:a underklassen. Den sista siffran indikerar enzymet hexokinas.

Menande

Om vi talar om vad enzymer ?r, kan vi inte bortse fr?n fr?gan om deras betydelse i den moderna v?rlden. De har funnit bred till?mpning inom n?stan alla sektorer av m?nsklig verksamhet. Deras f?rekomst beror p? att de kan beh?lla sina unika egenskaper utanf?r levande celler. Inom medicin anv?nds till exempel enzymer fr?n grupperna lipaser, proteaser och amylaser. De bryter ner fetter, proteiner, st?rkelse. Som regel ing?r denna typ i s?dana l?kemedel som Panzinorm och Festal. Dessa l?kemedel anv?nds fr?mst f?r att behandla gastrointestinala sjukdomar. Vissa enzymer kan l?sa upp blodproppar i blodk?rl de hj?lper till vid behandling av purulenta s?r. Enzymterapi har en speciell plats vid behandling av cancer.

P? grund av sin f?rm?ga att bryta ner st?rkelse anv?nds enzymet amylas flitigt i livsmedelsindustrin. I samma omr?de anv?nds lipaser som bryter ner fetter och proteaser som bryter ner proteiner. Amylasenzymer anv?nds vid bryggning, vinframst?llning och bakning. Proteaser anv?nds vid beredning av f?rdiga gr?tar och f?r att mjuka upp k?tt. Lipaser och l?pe anv?nds vid osttillverkning. Kosmetikindustrin kan inte heller klara sig utan dem. De ing?r i tv?ttmedel och kr?mer. Till exempel tills?tts amylas, som bryter ner st?rkelse, till tv?ttpulver. Proteinfl?ckar och proteiner bryts ner av proteaser, och lipaser renar tyget fr?n olja och fett.

Enzymernas roll i kroppen

Tv? processer ?r ansvariga f?r ?mnesoms?ttningen i m?nniskokroppen: anabolism och katabolism. Den f?rsta s?kerst?ller absorptionen av energi och n?dv?ndiga ?mnen, den andra - nedbrytningen av avfallsprodukter. Det st?ndiga samspelet mellan dessa processer p?verkar upptaget av kolhydrater, proteiner och fetter och uppr?tth?llandet av kroppens vitala funktioner. Metaboliska processer regleras av tre system: nervsystemet, det endokrina och cirkulationssystemet. De kan fungera normalt med hj?lp av en kedja av enzymer, som i sin tur s?kerst?ller m?nniskans anpassning till f?r?ndringar i yttre och inre milj?f?rh?llanden. Enzymer inkluderar b?de proteinprodukter och icke-proteinprodukter.

I processen med biokemiska reaktioner i kroppen, i vilka enzymer deltar, konsumeras de inte sj?lva. Var och en har en annan kemisk struktur och en unik roll, s? var och en initierar bara en specifik reaktion. Biokemiska katalysatorer hj?lper ?ndtarmen, lungorna, njurarna och levern att ta bort gifter och slaggprodukter fr?n kroppen. De hj?lper ocks? till att bygga hud, ben, nervceller och muskelv?vnad. Specifika enzymer anv?nds f?r att oxidera glukos.

Alla enzymer i kroppen ?r uppdelade i metabola och matsm?ltningsorgan. Metabola ?r involverade i neutraliseringen av toxiner, produktionen av proteiner och energi, och p?skyndar biokemiska processer i celler. Till exempel ?r superoxiddismutas en kraftfull antioxidant som finns naturligt i de flesta gr?na v?xter, k?l, brysselk?l och broccoli, vetegroddar, ?rter och korn.

Enzymaktivitet

F?r att dessa ?mnen fullt ut ska kunna utf?ra sina funktioner kr?vs vissa villkor. Deras aktivitet p?verkas fr?mst av temperaturen. N?r den ?kas, ?kar hastigheten f?r kemiska reaktioner. Som ett resultat av den ?kade hastigheten hos molekyler har de st?rre chans att kollidera med varandra, och m?jligheten att en reaktion intr?ffar ?kar d?rf?r. Den optimala temperaturen s?kerst?ller den st?rsta aktiviteten. P? grund av proteindenaturering, som uppst?r n?r den optimala temperaturen avviker fr?n normen, minskar hastigheten f?r den kemiska reaktionen. N?r temperaturen n?r fryspunkten denatureras inte enzymet utan inaktiveras. Snabbfrysningsmetoden, som anv?nds flitigt f?r l?ngtidsf?rvaring av produkter, stoppar tillv?xt och utveckling av mikroorganismer, f?ljt av inaktivering av enzymerna som finns inuti. Som ett resultat s?nderfaller inte maten.

Enzymaktiviteten p?verkas ocks? av surheten i milj?n. De arbetar vid ett neutralt pH. Endast en del av enzymerna fungerar i alkaliska, starkt alkaliska, sura eller starkt sura milj?er. Till exempel bryter l?pe ner proteiner i den mycket sura milj?n i m?nniskans mage. Enzymet kan p?verkas av inhibitorer och aktivatorer. De aktiveras av vissa joner, till exempel metaller. Andra joner har en h?mmande effekt p? enzymaktivitet.

Hyperaktivitet

?verdriven enzymaktivitet har konsekvenser f?r hela organismens funktion. F?r det f?rsta framkallar det en ?kning av enzymets verkningshastighet, vilket i sin tur orsakar en brist p? reaktionssubstratet och bildandet av ett ?verskott av den kemiska reaktionsprodukten. Bristen p? substrat och ackumuleringen av dessa produkter f?rv?rrar h?lsotillst?ndet avsev?rt, st?r kroppens vitala funktioner, orsakar utveckling av sjukdomar och kan leda till att en person d?r. Ansamlingen av urinsyra leder till exempel till gikt och njursvikt. P? grund av bristen p? substrat kommer det inte att finnas n?gon ?verskottsprodukt. Detta fungerar bara i de fall d?r det ena och det andra kan undvaras.

Det finns flera orsaker till ?verdriven enzymaktivitet. Den f?rsta ?r en genmutation, den kan vara medf?dd eller f?rv?rvad under p?verkan av mutagener. Den andra faktorn ?r ett ?verskott av ett vitamin eller mikroelement i vatten eller mat, vilket ?r n?dv?ndigt f?r att enzymet ska fungera. ?verskott av C-vitamin, till exempel, genom ?kad aktivitet av kollagensyntesenzymer, st?r s?rl?kningsmekanismerna.

Hypoaktivitet

B?de ?kad och minskad enzymaktivitet p?verkar kroppens funktion negativt. I det andra fallet ?r ett fullst?ndigt upph?rande av verksamheten m?jligt. Detta tillst?nd minskar dramatiskt hastigheten p? enzymets kemiska reaktion. Som ett resultat kompletteras ackumuleringen av substratet av en brist p? produkten, vilket leder till allvarliga komplikationer. Mot bakgrund av st?rningar i kroppens vitala funktioner f?rs?mras h?lsan, sjukdomar utvecklas och det kan bli d?d. Ammoniakackumulering eller ATP-brist leder till d?den. Oligofreni utvecklas p? grund av ackumulering av fenylalanin. H?r g?ller ?ven principen att i fr?nvaro av ett enzymsubstrat sker ingen ansamling av reaktionssubstrat. Ett tillst?nd d?r blodenzymer inte utf?r sina funktioner har en d?lig effekt p? kroppen.

Flera orsaker till hypoaktivitet beaktas. Genmutation, medf?dd eller f?rv?rvad, ?r den f?rsta. Tillst?ndet kan korrigeras med genterapi. Du kan f?rs?ka utesluta substrat f?r det saknade enzymet fr?n mat. I vissa fall kan detta hj?lpa. Den andra faktorn ?r bristen p? ett vitamin eller mikroelement i maten som beh?vs f?r att enzymet ska fungera. F?ljande orsaker ?r f?rs?mrad aktivering av vitaminet, aminosyrabrist, acidos, uppkomsten av inhibitorer i cellen och proteindenaturering. Enzymaktiviteten minskar ocks? med sjunkande kroppstemperatur. Vissa faktorer p?verkar funktionen hos alla typer av enzymer, medan andra bara p?verkar funktionen hos vissa typer.

Matsm?ltningsenzymer

En person tycker om att ?ta och ignorerar ibland det faktum att matsm?ltningens huvuduppgift ?r omvandlingen av mat till ?mnen som kan bli en energik?lla och byggmaterial f?r kroppen, som absorberas i tarmarna. Proteinenzymer underl?ttar denna process. Matsm?ltnings?mnen produceras av matsm?ltningsorganen som deltar i processen att bryta ner maten. Enzymernas verkan ?r n?dv?ndig f?r att f? de n?dv?ndiga kolhydraterna, fetterna, aminosyrorna fr?n maten, som utg?r de n?dv?ndiga n?rings?mnena och energin f?r kroppens normala funktion.

F?r att normalisera nedsatt matsm?ltning rekommenderas det att samtidigt ta de n?dv?ndiga protein?mnena med m?ltider. Om du ?ter f?r mycket kan du ta 1-2 tabletter efter eller under m?ltider. Apotek s?ljer ett stort antal olika enzympreparat som hj?lper till att f?rb?ttra matsm?ltningsprocesserna. Du b?r fylla p? med dem n?r du tar en typ av n?rings?mnen. Om du har problem med att tugga eller sv?lja mat b?r du ta enzymer i samband med m?ltid. V?sentliga sk?l f?r deras anv?ndning kan ocks? vara sjukdomar som f?rv?rvade och medf?dda enzymopatier, irritabel tarm, hepatit, kolangit, kolecystit, pankreatit, kolit, kronisk gastrit. Enzympreparat b?r tas tillsammans med mediciner som p?verkar matsm?ltningsprocessen.

Enzymopatologi

Det finns ett helt avsnitt inom medicin som letar efter ett samband mellan en sjukdom och bristen p? syntes av ett visst enzym. Detta ?r omr?det f?r enzymologi - enzymopatologi. Otillr?cklig enzymsyntes b?r ocks? ?verv?gas. Till exempel utvecklas den ?rftliga sjukdomen fenylketonuri mot bakgrund av f?rlusten av levercellers f?rm?ga att syntetisera detta ?mne, vilket katalyserar omvandlingen av fenylalanin till tyrosin. Symptomen p? denna sjukdom ?r psykiska st?rningar. P? grund av den gradvisa ackumuleringen av giftiga ?mnen i patientens kropp ?r symtom som kr?kningar, ?ngest, ?kad irritabilitet, bristande intresse f?r n?gonting och sv?r tr?tthet st?rande.

Vid ett barns f?delse visas inte patologin. Prim?ra symtom kan m?rkas mellan tv? och sex m?naders ?lder. Den andra halvan av barnets liv k?nnetecknas av en uttalad eftersl?pning i mental utveckling. 60% av patienterna utvecklar idioti, mindre ?n 10% ?r begr?nsade till en mild grad av oligofreni. Cellenzymer klarar inte av sina funktioner, men detta kan korrigeras. Snabb diagnos av patologiska f?r?ndringar kan stoppa utvecklingen av sjukdomen fram till puberteten. Behandlingen best?r i att begr?nsa intaget av fenylalanin i kosten.

Enzympreparat

F?r att svara p? fr?gan om vad enzymer ?r, kan tv? definitioner noteras. Den f?rsta ?r biokemiska katalysatorer, och den andra ?r de l?kemedel som inneh?ller dem. De kan normalisera tillst?ndet i milj?n i magen och tarmarna, s?kerst?lla nedbrytningen av slutprodukter till mikropartiklar och f?rb?ttra absorptionsprocessen. De f?rhindrar ocks? uppkomsten och utvecklingen av gastroenterologiska sjukdomar. Det mest k?nda av enzymerna ?r l?kemedlet Mezim Forte. Den inneh?ller lipas, amylas och proteas, som hj?lper till att minska sm?rta vid kronisk pankreatit. Kapslar tas som en ers?ttningsbehandling f?r otillr?cklig produktion av de n?dv?ndiga enzymerna i bukspottk?rteln.

Dessa l?kemedel anv?nds fr?mst i samband med m?ltider. Antalet kapslar eller tabletter ordineras av l?karen, baserat p? de identifierade ?vertr?delserna av absorptionsmekanismen. Det ?r b?ttre att f?rvara dem i kylen. Vid l?ngvarig anv?ndning av matsm?ltningsenzymer uppst?r inte beroende, och detta p?verkar inte bukspottk?rtelns funktion. N?r du v?ljer ett l?kemedel b?r du vara uppm?rksam p? datum, kvalitet och prisf?rh?llande. Enzympreparat rekommenderas att tas f?r kroniska sjukdomar i matsm?ltningssystemet, f?r ?ver?tande, f?r periodiska magproblem, s?v?l som f?r matf?rgiftning. Oftast ordinerar l?kare tablettl?kemedlet Mezim, som har visat sig v?l p? den inhemska marknaden och med s?kerhet h?ller sin position. Det finns andra analoger av detta l?kemedel, inte mindre k?nda och mer ?n ?verkomliga. S?rskilt m?nga f?redrar Pakreatin eller Festal tabletter, som har samma egenskaper som deras dyrare motsvarigheter.

Enzymer ?r globul?ra proteiner som hj?lper alla cellul?ra processer att intr?ffa. Liksom alla katalysatorer kan de inte v?nda en reaktion utan tj?nar till att p?skynda den.

Lokalisering av enzymer i cellen

Inuti cellen finns individuella enzymer som regel och verkar i strikt definierade organeller. Lokaliseringen av enzymer ?r direkt relaterad till den funktion som en given del av cellen vanligtvis utf?r.

N?stan alla glykolytiska enzymer finns i cytoplasman. Enzymer i trikarboxylsyracykeln finns i mitokondriematrisen. De aktiva substanserna f?r hydrolys finns i lysosomer.

Individuella v?vnader och organ hos djur och v?xter skiljer sig inte bara i upps?ttningen av enzymer, utan ocks? i deras aktivitet. Denna egenskap hos v?vnader anv?nds kliniskt vid diagnos av vissa sjukdomar.

Det finns ocks? ?ldersrelaterade egenskaper i aktiviteten och upps?ttningen av enzymer i v?vnader. De ?r tydligast synliga under embryonal utveckling under v?vnadsdifferentiering.

Enzymnomenklatur

Det finns flera namnsystem, som vart och ett tar h?nsyn till enzymernas egenskaper i varierande grad.

• Trivial. Namnen p? ?mnen ges utifr?n slumpm?ssiga egenskaper. Till exempel pepsin (pepsis - "matsm?ltning", grekiska) och trypsin (tripsis - "flytande", grekiska)
• Rationell. Enzymets namn best?r av substratet och ?ndelsen "-as". Till exempel accelererar amylas (amylo - "st?rkelse", grekiska).
• Moskva. Det antogs 1961 av den internationella kommissionen f?r enzymnomenklatur vid V International Biochemical Congress. Namnet p? ett ?mne best?r av substratet och reaktionen som katalyseras (accelereras) av enzymet. Om enzymernas funktion ?r att ?verf?ra en grupp atomer fr?n en molekyl (substrat) till en annan (acceptor), inkluderar namnet p? katalysatorn det kemiska namnet p? acceptorn. Till exempel ?r enzymet alanin: 2-oxoglutarataminotransferas involverat i reaktionen att ?verf?ra en aminogrupp fr?n alanin till 2-hydroxiglutarsyra. Namnet ?terspeglar:
• substrat - alanin;
• acceptor - 2-oxoglutarsyra;
• aminogruppen ?verf?rs i reaktionen.

Den internationella kommissionen har sammanst?llt en lista ?ver alla k?nda enzymer, som st?ndigt uppdateras. Detta beror p? uppt?ckten av nya ?mnen.

Klassificering av enzymer

Enzymer kan delas in i grupper p? tv? s?tt. Den f?rsta f?resl?r tv? klasser av dessa ?mnen:

• enkel - best?r endast av protein;
• komplex - inneh?ller en proteindel (apoenzym) och en icke-proteindel, som kallas ett koenzym.

Den icke-proteiniska delen av det komplexa enzymet kan inneh?lla vitaminer. Interaktion med andra substanser sker genom det aktiva centret. Hela enzymmolekylen deltar inte i processen.

Enzymernas egenskaper, liksom andra proteiner, best?ms av deras struktur. Beroende p? det accelererar katalysatorer endast sina reaktioner.

Den andra klassificeringsmetoden delar in ?mnen efter vilken funktion enzymer har. Resultatet ?r sex klasser:

• oxidoreduktaser;
• transferaser;
• hydrolaser;
• isomeraser;
• lyaser;
• ligaser.

Dessa ?r allm?nt accepterade grupper, de skiljer sig inte bara i de typer av reaktioner som reglerar enzymerna i dem. ?mnen fr?n olika grupper har olika struktur. Och funktionerna hos enzymer i en cell kan d?rf?r inte vara desamma.

Oxidoreduktaser - redox

Huvudfunktionen hos enzymer i den f?rsta gruppen ?r att p?skynda redoxreaktioner. Karakteristisk egenskap: f?rm?gan att bilda kedjor av oxidativa enzymer d?r elektroner eller v?teatomer ?verf?rs fr?n det allra f?rsta substratet till den slutliga acceptorn. Dessa ?mnen separeras enligt funktionsprincipen eller arbetsplatsen i reaktionen.

1. Aeroba dehydrogenaser (oxidaser) p?skyndar ?verf?ringen av elektroner eller protoner direkt till syreatomer. Anaeroba utf?r samma handlingar, men i reaktioner som sker utan ?verf?ring av elektroner eller v?teatomer till syreatomer.
2. Prim?ra dehydrogenaser katalyserar processen att avl?gsna v?teatomer fr?n den oxiderade substansen (prim?rt substrat). Sekund?r - p?skynda avl?gsnandet av v?teatomer fr?n det sekund?ra substratet de erh?lls med hj?lp av prim?rt dehydrogenas.

En annan egenskap: eftersom de ?r tv?komponentskatalysatorer med en mycket begr?nsad upps?ttning koenzymer (aktiva grupper), kan de accelerera en m?ngd olika oxidations-reduktionsreaktioner. Detta uppn?s genom ett stort antal alternativ: samma koenzym kan f?rena olika apoenzymer. I varje fall erh?lls ett speciellt oxidoreduktas med sina egna egenskaper.

Det finns ytterligare en funktion hos enzymer i denna grupp som inte kan ignoreras - de p?skyndar f?rekomsten av kemiska processer i samband med fris?ttning av energi. S?dana reaktioner kallas exotermiska.

Transferaser - b?rare

Dessa enzymer utf?r funktionen att p?skynda reaktionerna f?r ?verf?ring av molekylrester och funktionella grupper. Till exempel fosfofruktokinas.

Det finns ?tta grupper av katalysatorer baserade p? den ?verf?rda gruppen. L?t oss titta p? n?gra av dem.

1. Fosfotransferaser - hj?lper till att transportera rester De ?r indelade i underklasser efter deras destination (alkohol, karboxyl och andra).
2. Aminotransferaser - p?skynda reaktioner
3. Glykosyltransferaser - ?verf?r glykosylrester fr?n fosforestermolekyler till mono- och polysackaridmolekyler. De ger reaktioner av nedbrytning och syntes av oligo- eller polysackarider i v?xter och djur. Till exempel ?r de involverade i nedbrytningsreaktionen av sackaros.
4. Acyltransferaser ?verf?r karboxylsyrarester till aminer, alkoholer och aminosyror. Acyl-koenzym-A ?r en universell k?lla till acylgrupper. Det kan betraktas som en aktiv grupp av acyltransferaser. Den vanligaste tolererade gruppen ?r ?ttiksyra.

Hydrolaser - bryts ned med vatten

I denna grupp fungerar enzymer som katalysatorer f?r nedbrytningsreaktioner (mindre vanligt, syntes) av organiska f?reningar d?r vatten ?r inblandat. ?mnen i denna grupp finns i celler och i matsm?ltningsjuice. Katalysatormolekyler i mag-tarmkanalen best?r av en komponent.

Platsen f?r dessa enzymer ?r lysosomer. De utf?r de skyddande funktionerna hos enzymer i cellen: de bryter ner fr?mmande ?mnen som har passerat genom membranet. De f?rst?r ocks? de ?mnen som inte l?ngre beh?vs av cellen, f?r vilka lysosomer fick smeknamnet ordnare.

Deras andra "smeknamn" ?r cellsj?lvmord, eftersom de ?r huvudverktyget f?r cellautolys. Om en infektion uppst?r b?rjar inflammatoriska processer, lysosommembranet blir permeabelt och hydrolaser kommer in i cytoplasman, f?rst?r allt i dess v?g och f?rst?r cellen.

Det finns flera typer av katalysatorer fr?n denna grupp:

• esteraser - ansvariga f?r hydrolysen av alkoholestrar;
• glykosidaser - accelererar hydrolysen av glykosider, beroende p? vilken isomer de verkar p?, uts?ndrar de a- eller v-glykosidaser;
• peptidhydrolaser - ansvariga f?r hydrolysen av peptidbindningar i proteiner, och under vissa f?rh?llanden f?r deras syntes, men denna metod f?r proteinsyntes anv?nds inte i en levande cell;
• amidaser - ?r ansvariga f?r hydrolysen av sura amider, till exempel katalyserar ureas nedbrytningen av urea till ammoniak och vatten.

Isomeraser - transformation av en molekyl

Dessa ?mnen p?skyndar f?r?ndringar inom en enda molekyl. De kan vara geometriska eller strukturella. Detta kan h?nda p? olika s?tt:

• ?verf?ring av v?teatomer;
• r?relse av fosfatgruppen;
• f?r?ndring i placeringen av atomgrupper i rymden;
• r?relse av en dubbelbindning.

Organiska syror, kolhydrater eller aminosyror kan uts?ttas f?r isomerisering. Isomeraser kan omvandla aldehyder till ketoner och omv?nt omvandla cis-formen till transformen och vice versa. F?r att b?ttre f?rst? funktionen hos enzymer i denna grupp ?r det n?dv?ndigt att k?nna till skillnaderna mellan isomererna.

Lyaser bryter banden

Dessa enzymer p?skyndar den icke-hydrolytiska nedbrytningen av organiska f?reningar genom bindningar:

• kol-kol;
• fosfor-syre;
• kol-svavel;
• kol-kv?ve;
• kol-syre.

I det h?r fallet frig?rs s?dana enkla produkter som vatten och ammoniak och dubbelbindningar st?ngs. F? av dessa reaktioner kan g? i motsatt riktning, under l?mpliga f?rh?llanden, katalysera inte bara nedbrytningsprocesserna utan ocks? syntesen.

Lyaser klassificeras efter vilken typ av bindning de bryter. De ?r komplexa enzymer.

Ligaser tv?rbinder

Huvudfunktionen hos enzymer i denna grupp ?r att p?skynda syntesreaktioner. Deras egenhet ?r kombinationen av skapande och f?rfall av ?mnen som kan ge energi f?r genomf?randet av den biosyntetiska processen. Det finns sex underklasser baserat p? vilken typ av anslutning som bildas. Fem av dem ?r identiska med lyasundergrupperna, och den sj?tte ?r ansvarig f?r att skapa kv?ve-metallbindningen.

Vissa ligaser deltar i s?rskilt viktiga cellul?ra processer. Till exempel ?r DNA-ligas involverat i replikeringen av deoxiribonukleinsyra. Den tv?rbinder enkelstr?ngsbrott f?r att skapa nya fosfodiesterbindningar. Det ?r hon som f?rbinder Okazakis fragment.

Samma enzym anv?nds aktivt inom genteknik. Det g?r det m?jligt f?r forskare att sy ihop delarna de beh?ver f?r att skapa unika kedjor av deoxiribonukleinsyra. Du kan l?gga in all information i dem och p? s? s?tt skapa en fabrik f?r produktion av n?dv?ndiga proteiner. Till exempel kan du infoga en bit som ansvarar f?r syntesen av insulin i en bakteries DNA. Och n?r cellen ?vers?tter sina egna proteiner kommer den ocks? att producera en anv?ndbar substans som beh?vs f?r medicinska ?ndam?l. Allt som ?terst?r ?r att reng?ra det, och det kommer att hj?lpa m?nga sjuka m?nniskor.

Enzymernas enorma roll i kroppen

De kan ?ka mer ?n tio g?nger. Detta ?r helt enkelt n?dv?ndigt f?r cellens normala funktion. Och enzymer ?r involverade i varje reaktion. D?rf?r ?r enzymernas funktioner i kroppen varierande, som alla p?g?ende processer. Och avbrott i driften av dessa katalysatorer leder till allvarliga konsekvenser.

Enzymer anv?nds i stor utstr?ckning i livsmedel, l?tt industri och medicin: de anv?nds f?r produktion av ostar, korvar, konserver och ing?r i kompositionen. De anv?nds ocks? i produktionen av fotografiskt material.

M?nniskokroppen best?r av ett stort antal levande celler. En cell anses vara en enhet av en levande organism den best?r av strukturella kroppar mellan vilka biokemiska reaktioner sker. En viktig komponent som styr kemiska processer ?r enzymer.

Enzymernas roll i kroppen

Ett enzym ?r ett protein som p?skyndar kemiska reaktioner, det fungerar fr?mst som en aktivator f?r nedbrytning och bildning av nya ?mnen i kroppen.

Enzymer fungerar som katalysatorer f?r biokemiska reaktioner. De p?skyndar avsev?rt livsprocessen. De kontrollerar processerna f?r nedbrytning, syntes, metabolism, andning, blodcirkulation utan dem, reaktioner p? muskelsammandragning och ledning av nervimpulser intr?ffar inte. Varje strukturellt element inneh?ller sin egen unika upps?ttning enzymer, och n?r inneh?llet i ett enzym utesluts eller minskas, intr?ffar betydande f?r?ndringar i kroppen, vilket leder till uppkomsten av patologier.

Klassificering av enzymer

Beroende p? deras struktur finns det tv? grupper av enzymer.

• Enkla enzymer ?r protein i naturen. De produceras av kroppen.
• Komplexa enzymer som best?r av en proteinkomponent och en icke-proteinbas. Icke-proteinkomponenter syntetiseras inte i m?nniskokroppen och kommer till oss tillsammans med n?rings?mnen de kallas koenzymer. Icke-protein?mnen som utg?r enzymer inkluderar B-vitaminer, C-vitamin och vissa mikroelement.

Enzymer klassificeras efter de funktioner de utf?r och vilken typ av reaktioner de katalyserar.

Enligt deras funktioner ?r enzymer indelade i:

1. Matsm?ltningsorganen, ansvarig f?r processerna f?r nedbrytning av n?rings?mnen, som fr?mst finns i saliv, slemhinnor, bukspottk?rtel och mage. F?ljande enzymer ?r k?nda:
   • amylas, det bryter ner komplexa sockerarter (st?rkelse) till enkla sockerarter, sackaros och maltos, som sedan kan delta i kroppens vitala processer;
   • lipas ?r involverat i hydrolysen av fettsyror, bryter ner fetter till komponenter som absorberas av kroppen;
   • Proteaser reglerar nedbrytningen av proteiner till aminosyror.
2. Metaboliska enzymer styr metaboliska processer p? cellniv?, deltar i redoxreaktioner och proteinsyntes. Dessa inkluderar: adenylatcyklaser (reglerar energimetabolismen), proteinkinaser och proteindefosfotas (deltager i processen f?r fosforylering och defosforylering).
3. Skyddande ?r involverade i kroppens reaktioner f?r att motst? skadliga bakterier och virus. Ett viktigt enzym ?r lysozym det bryter ner membranen hos skadliga bakterier och aktiverar ett antal immunreaktioner som skyddar kroppen fr?n inflammatoriska reaktioner.

Beroende p? typen av reaktioner ?r enzymer indelade i 6 klasser:

1. Oxidoreduktaser. En stor grupp enzymer som deltar i redoxreaktioner.
2. Transferaser. Dessa enzymer ?r ansvariga f?r ?verf?ringen av atomgrupper och ?r involverade i nedbrytningen och syntesen av proteiner.
3. Hydrolaser bryter ner bindningar och hj?lper vattenmolekyler att integreras i sammans?ttningen av kropps?mnen.
4. Isomeraser katalyserar reaktioner d?r ett ?mne g?r in i en reaktion och ett ?mne bildas, som sedan deltar i livets process. S?ledes fungerar isomeraser som omvandlare av olika ?mnen.
5. Lyaser ?r involverade i reaktioner som producerar metaboliska ?mnen och vatten.
6. Ligaser s?kerst?ller bildandet av komplexa ?mnen fr?n enklare. Delta i syntesen av aminosyror, kolhydrater, proteiner.

Varf?r uppst?r enzymbrist och vad ?r farligt?

Med brist p? enzymer b?rjar funktionsfel i kroppens allm?nna system, vilket leder till allvarliga sjukdomar. F?r att uppr?tth?lla en optimal balans av enzymer i kroppen ?r det n?dv?ndigt att balansera din kost, eftersom dessa ?mnen syntetiseras fr?n de grund?mnen vi ?ter. D?rf?r ?r det mycket viktigt att s?kerst?lla tillg?ngen p? mikroelement, vitaminer, h?lsosamma kolhydrater och proteiner. De finns fr?mst i f?rsk frukt, gr?nsaker, magert k?tt, orgelk?tt och fisk, ?ngad eller bakad.

En d?lig kost, konsumtion av alkohol, snabbmat, energi och syntetiska drycker, samt mat som inneh?ller stora m?ngder f?rg?mnen och smakf?rst?rkare, p?verkar bukspottk?rtelns funktion negativt. Det ?r hon som syntetiserar enzymerna som ansvarar f?r nedbrytningen och omvandlingen av n?rings?mnen. Fel i den enzymatiska aktiviteten i bukspottk?rteln leder till

Det ?r enkelt att skicka in ditt goda arbete till kunskapsbasen. Anv?nd formul?ret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som anv?nder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

Postat p? http://www.allbest.ru/

Introduktion

biologiskt enzymprotein

S? vitt vi vet finns det m?nga enzymer i v?r kropp som bidrar till metaboliska processer (andning, matsm?ltning, muskelsammandragning, fotosyntes), som best?mmer sj?lva livets process. D?rf?r har l?kemedel blivit allm?nt anv?nda vid behandling av sjukdomar ?tf?ljda av purulenta-nekrotiska processer, trombos och tromboembolism och matsm?ltningsrubbningar. Enzympreparat har ocks? b?rjat f? anv?ndning vid behandling av cancer.

Enzymer spelar en ganska viktig roll i m?nga tekniska processer. Enzymer av h?g kvalitet g?r det m?jligt att f?rb?ttra tekniken, minska kostnaderna och till och med skapa nya produkter.

F?r n?rvarande anv?nds enzymer i mer ?n 25 industrier: livsmedelsindustrin, l?kemedelsindustrin, massa- och pappersindustrin, l?tt industri och ?ven inom jordbruket.

Syftet med min uppsats ?r: en detaljerad studie av begreppen enzym och enzymatisk katalys (biokatalys).

1) Vad ?r enzymer, vilken roll spelar de?

2) Enzymers struktur och verkningsmekanism.

3) T?nk p? enzymernas funktioner.

4) Principen f?r enzymverkan.

5) Klassificering av enzymer.

6) Anv?ndningsomr?de f?r enzymer.

7) Metoder f?r isolering av enzymer.

8) Faktorer som p?verkar enzymreaktioner?

1. Vad ?r enzymer och vilken roll spelar de?

Enzymer ?r organiska ?mnen av proteinkarakt?r som syntetiseras i celler och m?nga g?nger p?skyndar de reaktioner som sker i dem utan att genomg? kemiska omvandlingar. ?mnen som har en liknande effekt finns ocks? i den livl?sa naturen och kallas katalysatorer. Enzymer kallas ibland enzymer (av grekiskan en - inuti, zyme - surdeig). Alla levande celler inneh?ller en mycket stor upps?ttning enzymer, vars katalytiska aktivitet best?mmer hur cellerna fungerar. N?stan var och en av de m?nga olika reaktioner som sker i en cell kr?ver deltagande av ett specifikt enzym. Studiet av enzymers kemiska egenskaper och de reaktioner de katalyserar ?r ett speciellt, mycket viktigt omr?de inom biokemi - enzymologi.

M?nga enzymer ?r i ett fritt tillst?nd i cellen, helt enkelt l?sta i cytoplasman; andra ?r f?rknippade med komplexa, v?lorganiserade strukturer. Det finns ocks? enzymer som normalt finns utanf?r cellen; S?ledes uts?ndras enzymer som katalyserar nedbrytningen av st?rkelse och proteiner av bukspottk?rteln i tarmen. Uts?ndras av enzymer och m?nga mikroorganismer.

De f?rsta uppgifterna om enzymer erh?lls fr?n att studera processerna f?r j?sning och matsm?ltning. L. Pasteur gjorde ett stort bidrag till studiet av fermentering, men han trodde att endast levande celler kunde utf?ra motsvarande reaktioner. I b?rjan av 1900-talet. E. Buchner visade att j?sningen av sackaros f?r att bilda koldioxid och etylalkohol kan katalyseras av cellfritt j?stextrakt. Denna viktiga uppt?ckt stimulerade isoleringen och studien av cellul?ra enzymer. ?r 1926 isolerade J. Sumner fr?n Cornell University (USA) ureas; det var det f?rsta enzymet som erh?lls i n?stan ren form. Sedan dess har mer ?n 700 enzymer uppt?ckts och isolerats, men m?nga fler finns i levande organismer. Identifiering, isolering och studie av egenskaperna hos enskilda enzymer intar en central plats i modern enzymologi.

Enzymer involverade i grundl?ggande energiomvandlingsprocesser, s?som nedbrytning av sockerarter och bildning och hydrolys av h?genergif?reningen adenosintrifosfat (ATP), finns i alla typer av celler - djur, v?xter, bakterier. Det finns dock enzymer som endast produceras i vissa organismers v?vnader. S?ledes finns enzymer involverade i cellulosasyntes i v?xtceller, men inte i djurceller. D?rf?r ?r det viktigt att skilja mellan "universella" enzymer och enzymer specifika f?r vissa celltyper. Generellt sett g?ller att ju mer specialiserad en cell ?r, desto mer sannolikt ?r det att den kommer att syntetisera den upps?ttning enzymer som beh?vs f?r att utf?ra en viss cellul?r funktion.

Hittills ?r ?ver 3000 enzymer k?nda. Alla har ett antal specifika egenskaper som skiljer dem fr?n oorganiska katalysatorer. Tusentals enzymatiska reaktioner intr?ffar varje sekund bara i m?nniskokroppen. Enzymer spelar en viktig roll i alla livsprocesser och styr och reglerar kroppens ?mnesoms?ttning.

Det b?r ocks? noteras att all levande natur existerar enbart tack vare biokatalys. Inte konstigt att den store ryske fysiologen, nobelpristagaren I.P. Pavlov kallade enzymer f?r livets b?rare.

2. Enzymers struktur och verkningsmekanism

Liksom alla proteiner syntetiseras enzymer som en linj?r kedja av aminosyror som viker sig p? ett specifikt s?tt. Varje sekvens av aminosyror viker sig p? ett speciellt s?tt, och den resulterande molekylen (proteinkulan) har unika egenskaper. Flera proteinkedjor kan kombineras f?r att bilda ett proteinkomplex. Den terti?ra strukturen hos proteiner f?rst?rs av v?rme eller exponering f?r vissa kemikalier.

F?r att katalysera en reaktion m?ste ett enzym binda till ett eller flera substrat. Enzymets proteinkedja viker sig p? ett s?dant s?tt att ett gap, eller depression, bildas p? ytan av kulan d?r substrat binder. Denna region kallas substratbindningsst?llet.

Ris. 1. Enzymets struktur

3. Enzymers funktioner

Enzymer finns i alla levande celler och bidrar till omvandlingen av vissa ?mnen (substrat) till andra (produkter).

Enzymer fungerar som katalysatorer i n?stan alla biokemiska reaktioner som f?rekommer i levande organismer - de katalyserar mer ?n 4 000 olika biokemiska reaktioner.

Enzymer spelar en viktig roll i alla livsprocesser och styr och reglerar kroppens ?mnesoms?ttning.

Liksom alla katalysatorer p?skyndar enzymer b?de fram?t- och bak?treaktioner, vilket s?nker processens aktiveringsenergi. I detta fall skiftar den kemiska j?mvikten varken fram?t eller bak?t.

En utm?rkande egenskap hos enzymer j?mf?rt med icke-proteinkatalysatorer ?r deras h?ga specificitet - bindningskonstanten f?r vissa substrat till protein kan n? 10? 10 mol/l eller mindre. Varje enzymmolekyl kan utf?ra fr?n flera tusen till flera miljoner "operationer" per sekund.

Till exempel, en molekyl av enzymet renin, som finns i magslemhinnan hos en kalv, kurar omkring 106 molekyler mj?lkkaseinogen p? 10 minuter vid en temperatur av 37°C.

Dessutom ?r effektiviteten hos enzymer mycket h?gre ?n effektiviteten hos icke-proteinkatalysatorer - enzymer p?skyndar reaktioner med miljoner och miljarder g?nger, icke-proteinkatalysatorer - hundratals och tusentals g?nger.

4. Hur enzymer fungerar

?mnet som genomg?r omvandling i n?rvaro av ett enzym kallas ett substrat. Substratet f?ster vid ett enzym, vilket p?skyndar brytningen av vissa kemiska bindningar i dess molekyl och skapandet av andra; den resulterande produkten l?sg?rs fr?n enzymet.

Enzymer uts?tts inte f?r slitage under reaktionen. De frig?rs n?r reaktionen ?r slutf?rd och ?r omedelbart redo att p?b?rja n?sta reaktion. Teoretiskt kan detta forts?tta i det o?ndliga, ?tminstone tills de anv?nder upp allt substrat. I praktiken, p? grund av deras k?nslighet och organiska sammans?ttning, ?r enzymernas livsl?ngd begr?nsad.

Enligt ett figurativt uttryck som anv?nds i den biokemiska litteraturen n?rmar sig enzymet substratet som en "nyckel till ett l?s". Denna regel formulerades av E. Fischer 1894 baserat p? det faktum att specificiteten f?r enzymets verkan best?ms av den strikta ?verensst?mmelsen mellan substratets geometriska struktur och enzymets aktiva centrum. Enzymet kombineras med substratet f?r att bilda ett kortlivat enzym-substratkomplex (bildning av ett mellanliggande komplex). Men ?ven om denna modell f?rklarar den h?ga specificiteten hos enzymer, f?rklarar den inte fenomenet med stabilisering av ?verg?ngstillst?nd som observeras i praktiken. P? 50-talet av v?rt ?rhundrade ersattes denna statiska id? av D. Koshlands hypotes om den inducerade ?verensst?mmelsen mellan substratet och enzymet. Dess v?sen kokar ner till det faktum att den rumsliga ?verensst?mmelsen mellan strukturen av substratet och det aktiva centrumet av enzymet skapas i ?gonblicket av deras interaktion med varandra, vilket kan uttryckas med "handske-hand"-formeln. Enzymer ?r i allm?nhet inte stela, utan flexibla molekyler. Det aktiva st?llet f?r ett enzym kan ?ndra konformation efter bindning av ett substrat. Aminosyrasidogrupperna p? det aktiva st?llet intar en position som till?ter enzymet att utf?ra sin katalytiska funktion. I vissa fall ?ndrar substratmolekylen ocks? konformation efter bindning vid det aktiva st?llet. Till skillnad fr?n nyckell?smodellen f?rklarar modellen med inducerad passform inte bara enzymernas specificitet, utan ocks? stabiliseringen av ?verg?ngstillst?ndet.

Men i processen att ?ka vetenskapens utveckling ers?tts Koshlands hypotes gradvis av hypotesen om topokemisk korrespondens. Samtidigt som huvudbest?mmelserna i hypotesen om ?msesidigt inducerad inst?llning av substratet och enzymet bevaras, uppm?rksammar den det faktum att specificiteten hos enzymers verkan f?rklaras fr?mst av erk?nnandet av den del av substratet som inte f?r?ndras under katalys. Talrika punkthydrofoba interaktioner och v?tebindningar f?rekommer mellan denna del av substratet och enzymets substratcentrum.

5. Klassificering av enzymer

Cirka 2 tusen enzymer ?r nu k?nda, men denna lista ?r inte komplett. Beroende p? vilken typ av reaktion som katalyseras ?r alla enzymer indelade i 6 klasser:

Ш Enzymer som katalyserar redoxreaktioner av oxidoreduktas;

Ш Enzymer som ?verf?r olika grupper (metyl-, amino- och fosfogrupper och andra) - transferaser.

Ш Enzymer som hydrolyserar kemiska bindningar - hydrolaser

Ш Enzymer av icke-hydrolytisk klyvning av olika grupper (NH3, CO2, H2O och andra) fr?n substratet - lyaser.

Ш Enzymer som p?skyndar syntesen av bindningar i biologiska molekyler med deltagande av energidonatorer, s?som ATP, ?r ligaser.

Ш Enzymer som katalyserar omvandlingen av isomerer till varandra ?r isomeraser.

Oxidoreduktaser- dessa ?r enzymer som katalyserar redoxprocesser i kroppen. De utf?r ?verf?ringen av v?te och elektroner och ?r k?nda under sina vanliga namn som dehydrogenaser, oxidaser och peroxidaser. Dessa enzymer skiljer sig ?t genom att de har specifika koenzymer och protesgrupper. De ?r indelade i funktionella grupper av donatorer, fr?n vilka de accepterar v?te eller elektroner, och acceptorer, till vilka de ?verf?r dem (CH-OH-grupp, CH - NH-grupp, C-NH-grupp och andra).

Transferaser- dessa ?r enzymer som ?verf?r atomgrupper (beroende p? vilken grupp de ?verf?r kallas de d?refter). Transferaser, p? grund av den m?ngfald av rester som de ?verf?r, deltar i intermedi?r metabolism.

Hydrolaser- dessa ?r enzymer som katalyserar den hydrolytiska nedbrytningen av olika substrat (med deltagande av vattenmolekyler). Beroende p? detta inkluderar de esteraser som klyver esterbindningen mellan karboxylsyror (lipas) av tiolestrar, fosfoesterbindningen och s? vidare; glykosidaser som klyver glykosidbindningar, peptidhydrolaser som verkar p? peptidbindningar och andra.

Lyaser- i denna grupp ing?r enzymer som kan klyva olika grupper fr?n substratet p? ett icke-hydrolytiskt s?tt med bildning av dubbelbindningar eller tv?rtom binda grupper till en dubbelbindning. Vid klyvning bildas H2O eller CO2 eller stora rester - till exempel acetyl - CoA. Lyaser spelar en mycket viktig roll i den metaboliska processen.

Isomeraser- enzymer som katalyserar omvandlingen av isomera former till varandra, det vill s?ga de utf?r den intramolekyl?ra omvandlingen av olika grupper. Dessa inkluderar inte bara enzymer som stimulerar reaktioner av ?msesidiga ?verg?ngar av optiska och geometriska isomerer, utan ocks? de som kan bidra till omvandlingen av aldoser till ketoser.

Ligaser. Tidigare var dessa enzymer inte separerade fr?n lyaser, eftersom de senare ofta reagerar i tv? riktningar, men nyligen visade det sig att syntes och nedbrytning i de flesta fall sker under p?verkan av olika enzymer, och p? grundval av detta en separat klass av ligaser (syntetaser) ) identifierades. Enzymer med dubbelverkan kallas bifunktionella. Ligaser deltar i reaktionen att f?rena tv? molekyler, det vill s?ga syntetiska processer ?tf?ljda av klyvning av makroenergetiska bindningar av ATP eller andra makroerg.

"Den f?rsta indelningen av enzymer i de st?rsta grupperna (6 klasser) ?r inte baserad p? namnet p? substratet, utan p? naturen av den kemiska reaktion som enzymet katalyserar. Vidare, inom klasser, delas enzymer in i underklasser, styrda av substratets struktur. Enzymer av en given klass som verkar p? liknande konstruerade substrat grupperas i underklasser. Uppdelningen slutar inte d?r. Enzymerna i varje underklass ?r indelade i underklasser, d?r strukturen f?r de kemiska grupper som skiljer substraten fr?n varandra ?r ?nnu striktare specificerad. Underklass ?r den sista l?gsta klassificeringsniv?n. Inom underklasserna listas enskilda enzymer.

6. Omfattning av enzymer

Mycket selektiva, enzymer anv?nds av levande organismer f?r att utf?ra en m?ngd olika kemiska reaktioner med h?g hastighet; de beh?ller sin aktivitet inte bara i cellens mikroutrymme, utan ?ven utanf?r kroppen. Enzymer anv?nds ofta i s?dana industrier som bakning, bryggning, vinframst?llning, te, l?der och p?lsproduktion, osttillverkning, matlagning (k?ttbearbetning), etc. P? senare ?r har enzymer b?rjat anv?ndas i den finkemiska industrin f?r att utf?ra s?dana reaktioner av organisk kemi som oxidation, reduktion, deaminering, dekarboxylering, dehydrering, kondensering, s?v?l som f?r separation och isolering av isomerer av L-serien aminosyror (under kemisk syntes bildas racemiska blandningar L- och D-isomerer), som anv?nds inom industri, jordbruk och medicin. Att bem?stra de subtila mekanismerna f?r enzymverkan kommer utan tvekan att ge obegr?nsade m?jligheter att erh?lla anv?ndbara ?mnen i enorma m?ngder och i h?g hastighet i laboratoriet med n?stan 100 % utbyte. F?r n?rvarande utvecklas en ny vetenskapsgren - industriell enzymologi, som ?r grunden f?r bioteknik. Ett enzym som ?r kovalent bundet (”kopplat”) till n?gon organisk eller oorganisk polymerb?rare (matris) kallas immobiliserat. Tekniken f?r enzymimmobilisering till?ter l?sningen av ett antal nyckelfr?gor inom enzymologi: att s?kerst?lla h?g specificitet av enzymers verkan och ?ka deras stabilitet, enkel hantering, m?jligheten till ?teranv?ndning och deras anv?ndning i syntetiska reaktioner i fl?det. Anv?ndningen av s?dan teknik inom industrin kallas ingenj?rsenzymologi. Ett antal exempel indikerar den enorma potential som teknisk enzymologi har inom olika omr?den av industri, medicin och jordbruk. I synnerhet anv?nds immobiliserat v-galaktosidas f?st p? en magnetisk omr?rarstav f?r att minska laktoshalten i mj?lk, d.v.s. en produkt som inte bryts ner i kroppen hos ett sjukt barn med ?rftlig laktosintolerans. Dessutom kan mj?lk som bearbetats p? detta s?tt lagras fryst mycket l?ngre och tjocknar inte. Projekt har utvecklats f?r att tillverka livsmedelsprodukter av cellulosa, omvandla den med hj?lp av immobiliserade enzymer - cellulaser - till glukos, som kan omvandlas till en livsmedelsprodukt - st?rkelse. Med hj?lp av enzymteknologi ?r det i princip ocks? m?jligt att erh?lla livsmedelsprodukter, s?rskilt kolhydrater, fr?n flytande br?nsle (olja), bryta ner det till glyceraldehyd och sedan, med deltagande av enzymer, syntetisera glukos och st?rkelse fr?n det. Utan tvekan finns det en stor framtid i att modellera processen f?r fotosyntes med hj?lp av ingenj?rsenzymologi, d.v.s. naturlig process f?r CO2-fixering; F?rutom immobilisering kommer denna viktiga process f?r hela m?nskligheten att kr?va utveckling av nya ursprungliga tillv?gag?ngss?tt och anv?ndning av ett antal specifika immobiliserade coenzymer. Som ett exempel p? immobilisering av enzymer och deras anv?ndning i industrin presenterar vi ett diagram ?ver den kontinuerliga processen f?r att erh?lla aminosyran alanin och regenerera coenzymet (i synnerhet NAD) i ett modellsystem (Fig. 2). I detta system pumpas det initiala substratet (mj?lksyra) in i en reaktorkammare inneh?llande NAD+ immobiliserat p? dextran och tv? NAD-beroende dehydrogenaser: laktat- och alanindehydrogenaser; fr?n den motsatta ?nden av reaktorn avl?gsnas reaktionsprodukten - alanin - med en given hastighet.

Ris. 2. Schema f?r den kontinuerliga processen f?r att erh?lla aminosyror

S?dana reaktorer har funnit till?mpning inom l?kemedelsindustrin, till exempel vid syntes av det antireumatoida l?kemedlet prednisolon fr?n hydrokortison. Dessutom kan de fungera som en modell f?r anv?ndning vid syntes och produktion av v?sentliga faktorer, eftersom det med hj?lp av immobiliserade enzymer och koenzymer ?r m?jligt att specifikt utf?ra kopplade kemiska reaktioner (inklusive biosyntesen av essentiella metaboliter), och d?rmed eliminera bristen p? ?mnen i ?rftliga metabola defekter. Med hj?lp av ett nytt metodiskt tillv?gag?ngss?tt tar s?ledes vetenskapen sina f?rsta steg inom omr?det "syntetisk biokemi". Inte mindre viktiga forskningsomr?den ?r immobilisering av celler och skapandet av metoder f?r genteknik (genteknik) av industriella stammar av mikroorganismer - producenter av vitaminer och essentiella aminosyror. Ett exempel p? medicinsk till?mpning av bioteknik ?r immobilisering av sk?ldk?rtelceller f?r att best?mma sk?ldk?rtelstimulerande hormon i biologiska v?tskor eller v?vnadsextrakt. N?st p? tur ?r skapandet av en bioteknologisk metod f?r att producera kalorifria godis, d.v.s. sockerers?ttningar av livsmedelskvalitet som kan ge en k?nsla av s?tma utan att ha mycket kalorier. En av dessa lovande substanser ?r aspartam, som ?r metylestern av dipeptiden aspartylfenylalanin (se tidigare). Aspartam ?r n?stan 300 g?nger s?tare ?n socker, ?r ofarligt och bryts ner i kroppen till naturligt f?rekommande fria aminosyror: asparaginsyra (aspartat) och fenylalanin. Aspartam kommer utan tvekan att f? stor anv?ndning b?de inom medicin och i livsmedelsindustrin (i USA, till exempel, anv?nds det till barnmat och tills?tts ist?llet f?r socker till Diet Coca-Cola). F?r att producera aspartam med hj?lp av genmanipulationsmetoder ?r det n?dv?ndigt att erh?lla inte bara fri asparaginsyra och fenylalanin (prekursorer), utan ocks? ett bakteriellt enzym som katalyserar biosyntesen av denna dipeptid. Betydelsen av ingenj?rsenzymologi, liksom bioteknik i allm?nhet, kommer att ?ka i framtiden. Enligt experter kommer produkterna fr?n alla biotekniska processer inom kemi-, l?kemedels-, livsmedelsindustrin, medicin och jordbruk, erh?llna p? ett ?r i v?rlden, att uppg? till tiotals miljarder dollar ?r 2000. I v?rt land, av den ?r 2000, framst?llning av med hj?lp av genteknikmetoder av L-treonin och vitamin B2. ?r 1998 f?rv?ntas ett antal enzymer, antibiotika, b1-, b-, g-interferoner produceras; Insulin och tillv?xthormonpreparat genomg?r kliniska pr?vningar. Hybridomteknologi har anv?nts i landet f?r att producera reagenser f?r enzymimmunoanalysmetoder f?r att best?mma m?nga kemiska komponenter i biologiska v?tskor.

7. Enzymisoleringsmetoder

Processen att isolera ett protein b?rjar med att ?verf?ra v?vnadsproteiner till l?sning. F?r att g?ra detta krossas v?vnaden (materialet) fr?n vilket enzymet erh?lls noggrant i en homogenisator i n?rvaro av en buffertl?sning. F?r b?ttre f?rst?relse av celler tills?tts kvartssand till materialet om materialet mals i murbruk. Som ett resultat erh?lls en slurry - ett homogenat. Om prelimin?r fraktionering av cellorganeller inte har utf?rts inneh?ller homogenatet cellfragment, k?rnor, kloroplaster och andra cellorganeller, l?sliga pigment och proteiner.

N?r man isolerar enzymer fr?n levande organismers v?vnader, inklusive v?xter, ?r det n?dv?ndigt att observera f?rh?llanden som inte orsakar proteindenaturering. Allt arbete utf?rs vid l?g temperatur (40 C) och vid pH-v?rden av buffertl?sningen som ?r optimala f?r ett givet enzym.

Efter ?verf?ring av enzymerna fr?n v?vnaden till ett l?st tillst?nd, uts?tts homogenatet f?r centrifugering f?r att separera den ol?sliga delen av materialet, och sedan isoleras f?ljande enzymer i separata fraktioner av centrifugalextraktet.

Eftersom alla enzymer ?r proteiner anv?nds samma isoleringsmetoder f?r att f? renade enzympreparat som n?r man arbetar med proteiner.

Urvalsmetoder:

· proteinf?llning med organiska l?sningsmedel;

· utsaltning;

· elektroforesmetod;

· jonbyteskromatografimetod;

· centrifugeringsmetod;

· gelfiltreringsmetod;

· affinitetskromatografimetod, eller affinitetskromatografimetoden;

· selektiv denaturering.

8. Faktorer som p?verkar enzymreaktioner

Aktiviteten hos enzymer, och d?rf?r reaktionshastigheten f?r enzymatisk katalys, p?verkas av olika faktorer:

Ш Substratkoncentration och tillg?nglighet. Vid en konstant m?ngd enzym ?kar hastigheten med ?kande substratkoncentration. Denna reaktion ?r f?rem?l f?r massaktionens lag och betraktas i ljuset av Michaelis-Menton-teorin.

Ш Enzymkoncentration. Koncentrationen av enzymer ?r alltid relativt l?g. Hastigheten f?r varje enzymatisk process beror till stor del p? koncentrationen av enzymet. F?r de flesta livsmedelstill?mpningar ?r reaktionshastigheten proportionell mot enzymkoncentrationen. Undantaget ?r n?r reaktioner drivs till mycket l?ga substratniv?er.

Ш Reaktionstemperatur. Upp till en viss temperatur (i genomsnitt upp till 50°C) ?kar den katalytiska aktiviteten, och f?r varje 10°C ?kar substratomvandlingen ungef?r 2 g?nger. I allm?nhet ligger den f?r enzymer av animaliskt ursprung mellan 40 och 50°C, och f?r v?xtenzymer - mellan 50 och 60°C. Den mest optimala temperaturen ?r 37 o C, vid vilken processer i en levande organism fortg?r snabbt och sparar en stor m?ngd energi. Det finns dock enzymer med h?gre temperaturoptimum, till exempel har papain ett optimum vid 8°C. Samtidigt har katalas en optimal verkningstemperatur mellan 0 och -10°C.

Sh pH f?r reaktionen. Varje enzym k?nnetecknas av ett visst pH-intervall vid vilket enzymet uppvisar maximal aktivitet. De b?sta f?ruts?ttningarna f?r deras funktion ?r dock ett pH-v?rde n?ra neutralt. Endast vissa enzymer fungerar bra i en starkt sur eller starkt alkalisk milj?. Inverkan av pH p? enzymers verkan ?r baserad p? det faktum att en f?r?ndring i laddningen av olika proteingrupper i enzymets aktiva centrum intr?ffar, vilket orsakar en signifikant f?r?ndring i konformationen av polypeptidkedjan.

Ш Processens varaktighet. F?r en f?rsta ordningens enzymkatalyserad reaktion minskar reaktionshastigheten med tiden n?r substrattillg?ngligheten minskar. S?dana enzymkatalyserade reaktioner kr?ver ganska mycket tid att slutf?ra.

Ш F?rekomst av inhibitorer eller aktivatorer. Kemikalier som kan ha en skadlig effekt p? j?sningsreaktionen kallas "inhibitorer". S?dana ?mnen kan vara metaller (koppar, j?rn, kalcium) eller f?reningar fr?n substrat. Vissa ?mnen kan aktivera eller stabilisera enzymer. N?rvaron av vissa joner i reaktionsmediet kan aktivera bildningen av ett aktivt substratenzymkomplex, i vilket fall hastigheten f?r den enzymatiska reaktionen kommer att ?ka. S?dana ?mnen kallas aktivatorer.

Slutsats

I detta sammandrag unders?kte vi en av de biologiskt aktiva substanserna, n?mligen enzymer. Enzymer ?r en biologisk katalysator av proteinkarakt?r som p?skyndar kemiska reaktioner i levande organismer och utanf?r dem. Enzymer har unika egenskaper som skiljer dem fr?n konventionella organiska katalysatorer. Detta ?r f?rst och fr?mst ovanligt h?g katalytisk aktivitet. En annan viktig egenskap hos enzymer ?r selektiviteten av deras verkan.

En viktig egenskap hos enzymer som m?ste beaktas under deras praktiska anv?ndning ?r stabilitet, d.v.s. deras f?rm?ga att uppr?tth?lla katalytisk aktivitet.

Tack vare enzymernas h?ga specificitet r?der inte kaos i kroppen: varje enzym utf?r sina strikt tilldelade funktioner utan att p?verka f?rloppet av m?nga dussintals och hundratals andra reaktioner som intr?ffar i dess milj?. Enzymernas roll i organismers liv ?r stor.

Framtiden f?r enzymer ?r mycket sp?nnande. Tekniken f?r att uppt?cka och producera nya enzymer utvecklas i snabb takt. Tidigare utvecklades anv?ndningen och produktionen av enzymer till stor del genom f?rs?k och misstag. Eftersom detaljerna som p?verkar enzymernas kemi och verkan var d?ligt k?nda, anv?ndes blandningar av de mest universella enzymerna i preparaten. Tack vare ny forskning ?r det m?jligt att anv?nda mer specifika enzymer i produktionen av s?ljbara produkter.

Idag avsl?jar utvecklande teknologier fler och fler nya mirakel f?r skapandet av liv varje dag, och "biomimetik" som vetenskap v?ljer ut exempel p? utm?rkta system i levande varelsers organismer och skapar uppfinningar i deras bild till gagn f?r m?nniskor. Forskare kommer att f?rs?ka hitta kemiska analoger av enzymer och anv?nda dem f?r att skapa nya industriella processer.

Litteratur

1. "Biofysisk kemi" / A.G. Pasynsky [Text] -375 sid.

2. Nechaev A.P., Kochetkova A.A., Zaitsev A.N. / Livsmedelstillsatser [Text] // M., 2001. - 232 sid.

3. "Fundamentals of biochemistry" / G.A. Smirnova. [Text] -278 sid.

4. "Enzymer-livets motorer" / V.I. Rosengart. [Text] -378 sid.

5. "Encyklopedisk ordbok f?r en ung biolog" / M.S. Gilyarov. [Text] -488 sid.

Postat p? Allbest.ru

Liknande dokument

Egenskaper hos enzymer, organiska katalysatorer av proteinnatur som p?skyndar reaktioner som ?r n?dv?ndiga f?r att levande organismer ska fungera. Verkningsvillkor, produktion och anv?ndning av enzymer. Sjukdomar f?rknippade med nedsatt enzymproduktion.

presentation, tillagd 2013-10-19


Klassificering av enzymer, deras funktioner. Enzymnamnkonventioner, struktur och verkningsmekanism. Beskrivning av kinetiken f?r enzymatiska reaktioner med ett substrat. Nyckell?smodeller av inducerad korrespondens. Modifieringar, enzymkofaktorer.

presentation, tillagd 2012-10-17


Kemisk sammans?ttning, karakt?r och struktur hos proteiner. Verkningsmekanismen f?r enzymer, typer av deras aktivering och h?mning. Modern klassificering och nomenklatur av enzymer och vitaminer. Mekanismen f?r biologisk oxidation, huvudkedjan av respiratoriska enzymer.

fuskblad, tillagt 2013-06-20


Studie av enzymers biologiska roll i mekanismerna f?r interaktion mellan de adrenerga och peptiderga systemen. Best?mning av enzymaktivitet med fluorometrisk metod. Studie av hypofysen, hypotalamus, cerebrala hemisf?rer och quadrigeminusregionen hos hanr?ttor.

artikel, tillagd 2013-01-09


Definition av enzymer som specifika proteiner som finns i alla levande celler av biologiska katalysatorer. Rumsligheten hos den strukturella molekylen av enzymer, processen f?r biosyntes av oxidoreduktas, transferas, hydrolas, lyas, isomeras och ligas.

test, tillagt 2011-01-27


Begreppet enzymer som globul?ra proteiner som best?r av en eller flera polypeptidkedjor. Funktioner i strukturen av enkla och komplexa enzymer. Substrat, allosteriska och katalytiska centra i strukturen av enkla och komplexa enzymer.

presentation, tillagd 2017-07-02


Enzymer (enzymer) ?r katalytiska proteiner. Egenskaper, funktion och principer f?r enzymers struktur. F?ruts?ttningar f?r maximal aktivitet, kofaktorer och koenzymer. F?rdelning av enzymer i kroppen. Diagnostiskt v?rde av mark?r, sekretoriska och isoenzymer.

presentation, tillagd 2015-11-28


Biologisk betydelse, klassificering, studie och reglering av den katalytiska aktiviteten hos biologiska membranenzymer, deras skillnader fr?n l?sliga enzymer. Proteinrekonstruktionsmetoder. Lipiders funktioner och metoder f?r att studera deras inverkan p? membranenzymer.

kursarbete, tillagt 2009-04-13


Egenskaper f?r biosyntes som en process f?r bildning av organiska ?mnen som sker i celler med hj?lp av enzymer och intracellul?ra strukturer. Deltagare i proteinbiosyntes. Syntes av RNA med hj?lp av DNA som mall. Ribosomernas roll och betydelse.

presentation, tillagd 2013-12-21


Enzymer, eller enzymer, ?r proteinmolekyler eller deras komplex som p?skyndar kemiska reaktioner i levande system; koenzymer och substrat: studiehistoria, klassificering, nomenklatur, funktioner. Enzymers struktur och verkningsmekanism, deras biomedicinska betydelse.

Termen "enzym" f?reslogs f?rst av den holl?ndska naturforskaren Van Helmont, som anv?nde den f?r att beteckna ett ok?nt medel som fr?mjar alkoholj?sning. ?versatt fr?n latinenzymbetyder "surdeg", synonymen f?r detta ord p? grekiska ?r enzym, vilket betyder "i j?sten". B?da orden ?r f?rknippade med j?stj?sning, vilket ?r om?jligt utan deltagande av enzymer som spelar en nyckelroll i j?sningsprocesser - kemiska reaktioner i samband med nedbrytning och nedbrytning av sockerarter. Till sin natur ?r enzymer biologiska katalysatorer f?r kemiska och biokemiska reaktioner som sker inuti celler. Kemiska reaktioner kan ske utan deltagande av enzymer, men ofta kr?ver detta vissa villkor: h?g temperatur, tryck, n?rvaro av metaller (j?rn, zink, koppar och platina, etc.), som ocks? kan fungera som katalysatorer - acceleratorer av kemiska reaktioner , men deras hastighet utan enzymer kommer att vara mycket liten.

Enzymer i v?r kropp fungerar som biologiska katalysatorer, accelererar biokemiska reaktioner hundratals och tusentals g?nger, de bidrar till fullst?ndig matsm?ltning, absorption av n?rings?mnen och rensning av kroppen. Enzymer deltar i n?stan alla vitala processer i kroppen: de hj?lper till att ?terst?lla den endoekologiska balansen, st?der det hematopoetiska systemet, minskar trombbildning, normaliserar blodets viskositet, f?rb?ttrar mikrocirkulationen, s?v?l som tillf?rseln av v?vnader med syre och n?rings?mnen, normaliserar lipidmetabolismen , och minska syntesen av kolesterol med l?g densitet. Mer ?n tre tusen f?r n?rvarande k?nda enzymer ?r involverade i alla vitala biokemiska reaktioner. Enzymbrist, orsakad av genetiska st?rningar eller andra fysiologiska orsaker, leder till d?lig h?lsa och allvarliga sjukdomar.

M?nga enzymer kan agera som nedbrytare och reducerare, beroende p? omst?ndigheterna, bryta ner biomolekyler till fragment eller ?termontera nedbrytningsprodukter igen. Tusentals olika enzymer arbetar st?ndigt i m?nniskokroppen. Endast med deras hj?lp ?r det m?jligt att f?rnya celler, omvandla n?rings?mnen till energi och byggmaterial, neutralisera metaboliskt avfall och fr?mmande ?mnen, skydda kroppen fr?n patogener och l?ka s?r. Beroende p? vilka typer av kroppsreaktioner enzymer katalyserar, utf?r de olika funktioner, oftast ?r de uppdelade i matsm?ltningssystemet Och metabolisk.

Matsm?ltningskanalen frig?rs i mag-tarmkanalen, f?rst?r n?rings?mnen, vilket g?r att de kan komma in i det systemiska blodomloppet. Endast i n?rvaro av enzymer sker metabolismen av fetter, proteiner och kolhydrater. Enzymer ers?tter aldrig varandra, var och en av dem har sin egen funktion, de viktigaste matsm?ltningsenzymerna ?r amylas, proteas Och lipas.

*Amylas- ett hydrolytiskt enzym, som huvudsakligen bildas i spottk?rtlarna och bukspottk?rteln, kommer sedan in i munh?lan respektive tolvfingertarmens lumen och fr?mjar utnyttjandet av glukos fr?n blodet. Amylas ?r involverat i matsm?ltningen av matkolhydrater, bryter ner komplexa kolhydrater - st?rkelse och glykogen, och s?kerst?ller uppr?tth?llandet av normala blodsockerniv?er. Det har nu bevisats att 86 % av patienterna med diabetes har otillr?ckligt med amylas i tarmarna. Olika typer av amylaser verkar p? specifika sockerarter: laktas bryter ner mj?lksocker - laktos, maltas- maltos, sucraza bryter ner betsocker sackaros.

*Lipas finns i magsaft, i uts?ndringen av bukspottk?rteln, s?v?l som i dietfetter och ?r det viktigaste enzymet i processen att sm?lta fett, det syntetiseras i bukspottk?rteln och uts?ndras i tarmarna, d?r det bryter ner fetter som tillf?rs mat och hydrolyserar fettmolekyler. Lipasaktiviteten f?r?ndras avsev?rt vid sjukdomar i bukspottk?rteln, cancer och d?lig n?ring.

Metaboliska enzymer (enzymer)katalysera biokemiska processer inuti celler, under vilka b?de energiproduktion och avgiftning av kroppen och avl?gsnande av s?nderfallsprodukter sker. Varje system, organ och v?vnad i kroppen har sitt eget n?tverk av enzymer.

Enzymer och ?mnesoms?ttning

Metabolism i m?nniskokroppen best?r av tv? processer. Den f?rsta processen ?r "anabolism", vilket inneb?r absorption av n?dv?ndiga ?mnen och energi. Den andra processen ?r "katabolism" - nedbrytningen av kroppens avfallsprodukter. Dessa viktiga processer ?r i st?ndig interaktion och st?djer kroppens vitala funktioner.

*Nervsystemet- det f?rsta regleringssystemet f?r att uppr?tth?lla balansen mellan metabola processer, det bearbetar information som kommer fr?n alla system, organ och v?vnader i kroppen. Med h?nsyn till informationens natur i metabola processer fattar nervsystemet ett eller annat beslut och s?tter ett eller annat handlingsprogram.

*Endokrina systemet- det andra regleringssystemet, tack vare de hormoner det producerar, aktiveras eller bromsas alla processer som sker i kroppens organ och v?vnader.

*Cirkulations system- det tredje systemet som reglerar ?mnesoms?ttningen, eftersom blodet transporterar hormoner och n?rings?mnen - vitaminer, makroelement och mineralsalter.

Alla dessa system implementerar sitt program genom en kedja av olika enzymer, tack vare vilka en person kan anpassa sig till f?r?ndrade f?rh?llanden i den yttre och inre milj?n. Alla enzymer ?r proteiner som best?r av aminosyror. Den icke-proteiniska delen av enzymmolekylen kallas ett "coenzym" den kan inneh?lla sp?r?mnen och vitaminer. Alla biokemiska reaktioner som involverar enzymer sker i en vattenhaltig milj? d?r v?r kropp befinner sig, som i en kokong. Vissa enzymer ?r en del av cellers plasmamembran, andra ?r lokaliserade och verkar inuti celler, andra uts?ndras av celler och kommer in i det intercellul?ra utrymmet i organ och v?vnader, kommer in i cirkulations- och lymfsystemet eller in i mags?ckens lumen, sm? och tjocktarmarna.

Tack vare verkan av enzymer lagrar kroppen j?rn, blodproppar vid bl?dning, urinsyra omvandlas till urin och kolmonoxid avl?gsnas fr?n lungorna. Enzymer hj?lper levern, njurarna, lungorna och mag-tarmkanalen att ta bort slaggprodukter och toxiner fr?n kroppen, fr?mjar anv?ndningen av n?rings?mnen, bygger ny muskelv?vnad, nervceller, ben, hud och ?terst?ller endokrin k?rtelv?vnad.

Enzymer deltar i n?stan alla vitala processer i kroppen: de hj?lper till att ?terst?lla kroppens ekologiska balans, f?rb?ttrar immunsystemets funktion, reglerar produktionen av interferoner, uppvisar antivirala och antimikrobiella effekter och minskar sannolikheten f?r att utveckla allergiska och autoimmuna reaktioner. De st?der ocks? det hematopoetiska systemet, minskar blodpl?ttsaggregation, normaliserar blodets viskositet, f?rb?ttrar mikrocirkulationen samt tillf?rseln av v?vnader med syre och n?rings?mnen. Den komplexa effekten av enzymer f?rb?ttrar processen f?r matsm?ltning och absorption av mat, normaliserar lipidmetabolismen, minskar kolesterolsyntesen, ?kar inneh?llet av h?gdensitetskolesterol och minskar ocks? biverkningar i samband med att ta antibiotika och hormonella l?kemedel.

Enzymer, koenzymer och sp?r?mnen

Det finns cirka 3 000 olika enzymer i m?nniskokroppen, vars struktur ?r kodad i varje individs genetik. Den huvudsakliga funktionella egenskapen f?r varje enzym ?r den hastighet med vilken det arbetar, f?rst?r, transformerar eller syntetiserar vissa ?mnen. Funktionerna hos enzymer ?r strikt individuella och var och en av dem deltar i aktiveringen av en specifik biokemisk process. Med tiden f?rlorar enzymer sin effektivitet och m?ste d?rf?r st?ndigt f?rnyas. Aktiviteten hos enzymer beror p? m?nga yttre faktorer: n?r temperaturen sjunker, minskar hastigheten f?r kemiska reaktioner n?r temperaturen ?kar, hastigheten f?r kemiska reaktioner ?kar f?rst, men b?rjar sedan minska, eftersom vid h?ga temperaturer n?ra kokning, denaturering; intr?ffar - f?rst?relsen av enzymets proteinmolekyler. Enzymer inneh?ller vissa mikroelement - koppar, j?rn, zink, nickel, selen, kobolt, mangan, etc. Utan mineralmolekyler ?r enzymer inte aktiva och kan inte katalysera biokemiska reaktioner. Aktivering av enzymer sker genom tillsats av atomer av mineral?mnen till deras molekyler, medan den bifogade atomen av en oorganisk substans blir det aktiva centrumet av hela det enzymatiska komplexet, till exempel:

*J?rn?r en del av viktiga oxidativa enzymer - katalas, peroxidas, kol- och kv?vecytokromer, det binder samman atomer, p? grund av vilka proteinmolekyler bildas fr?n aminosyror, dessutom kan j?rn fr?n hemoglobinmolekylen binda syre f?r att ?verf?ra det till v?vnader ;

*Zink kan koppla samman syre- och kv?veatomer, s?v?l som svavelatomer, d?rf?r kr?ver matsm?ltningsenzymerna pepsin och trypsin tillsats av en zinkatom f?r aktivering;

*Koppar har f?rm?gan att bryta eller ?terst?lla bindningar mellan kol- och svavelatomer;

*Kobolt kapabel att b?de f?rst?ra och ?terst?lla kemiska bindningar mellan kolatomer;

*Molybden ing?r i kv?vefixerande enzymer och har f?rm?ga att omvandla atmosf?riskt kv?ve till ett bundet tillst?nd, vilket ?r ett ganska inert ?mne och g?r in i biokemiska reaktioner med stor sv?righet.

M?nga enzymer med h?g molekylvikt uppvisar katalytisk aktivitet endast i n?rvaro av specifika l?gmolekyl?ra ?mnen som kallas coenzymer (coenzymer) rollen av coenzymer spelas av m?nga vitaminer och mineraler som ?r en del av enzymets aktiva centrum och s?kerst?ller dess funktion; . Koenzym Q10 spelar en speciell roll i m?nniskokroppen - det ?r en direkt deltagare i processer som syftar till att producera energi i m?nniskokroppen. Koenzym Q10 ?r en cellul?r komponent involverad i produktionen av energi i mitokondrier, intracellul?ra kraftverk, och spelar en viktig roll i kroppens produktion av adenosintrifosforsyra (ATP), som ?r den prim?ra energik?llan i muskelv?vnad. Koenzym Q10 ?kar motst?ndet hos muskelv?vnad mot toppbelastningar, minskar de toxiska och sm?rtsamma effekterna av hypoxi, p?skyndar metaboliska processer och avl?gsnande av metaboliska slutprodukter. Baserat p? resultaten fr?n experimentella och kliniska studier drogs slutsatsen att Coenzym Q10 ocks? har egenskaperna hos en effektiv antioxidant och skydd mot f?r tidigt ?ldrande, det kan inte bara f?rl?nga livet, utan ocks? m?tta det med energi.

Med h?nsyn till ovanst?ende kan vi dra slutsatsen att f?r enzymernas fulla funktion ?r en konstant och kontinuerlig tillf?rsel av vitaminer, makro- och mikroelement i mat n?dv?ndig. Endast i detta fall kommer kroppens enzymer och enzymsystem att fungera framg?ngsrikt.

KLINISKA TEST AV ENZYMER

Forskning under de senaste decennierna har visat att enzymer ?r n?dv?ndiga f?r att kroppens immunsystem ska fungera normalt: de reglerar produktionen av interferoner, uppvisar antivirala och antimikrobiella effekter och minskar ?ven sannolikheten f?r att utveckla allergiska och autoimmuna reaktioner. F?rsvarsmekanismer kan h?lla m?nniskokroppen frisk endast om kroppen har ett tillr?ckligt antal fungerande enzymer. Varje enzym i kroppen utf?r sin egen uppgift: vissa enzymer till?ter kroppen att f?rsvara sig genom att aktivera makrofager - vita blodkroppar som kan k?nna igen och f?rst?ra fiender i kroppen. Andra enzymer hj?lper lymfocyter att skapa specifika antikroppar som binder "fr?mmande ?mnen" - bakteriella, virala och andra, vilket ger kroppen m?jlighet att neutralisera dem i tid. Den viktigaste rollen iimmunsystemets h?lsaspela proteolytiska enzymer, i synnerhetproteas, som ?r aktivt involverad i processerna f?r metabolism och matsm?ltning, kan den f?rst?ra n?stan alla proteiner som inte ?r komponenter i levande celler i kroppen - proteinstrukturerna hos virus, bakterier och andra patogener. Proteasenzymer har visat sig vara en utm?rkt antiviral terapi som fungerar p? flera niv?er. M?nga virus ?r omgivna av ett skyddande proteinskal som proteaser kan sm?lta, vilket g?r virusen mer s?rbara f?r effekterna av antivirala l?kemedel. Dessutom bryter proteas ner osm?lt protein, cellrester och blodtoxiner, vilket resulterar i att immunsystemet aktiveras f?r att bek?mpa bakteriella och virusinfektioner.

Den vanligaste kroniska virusinfektionen hos m?nniskor ?r herpes, ?versatt fr?n grekiska som "krypande" Herodotus anv?nde detta namn f?r att beskriva bl?sor p? huden, ?tf?ljd av kl?da och feber. Statistik s?ger att 90% av v?rldens befolkning ?r b?rare av herpesinfektion. Herpetisk infektion finns i kroppen under l?ng tid, huvudsakligen i en latent form och manifesterar sig mot bakgrund av immunbristtillst?nd genom lesioner i huden, slemhinnor, ?gon, lever och centrala nervsystemet.

?r 1995 publicerade europeiska forskare f?rst resultaten av en studie av enzymterapi som en alternativ behandling f?r herpes zoster - vattkoppsviruset och b?ltros. Studien genomf?rdes p? en grupp av 192 patienter, varav h?lften fick det vanliga antivirala l?kemedlet Acyclovir och den andra h?lften fick enzymterapi. Som ett resultat av forskningen drogs slutsatsen att enzympreparat i allm?nhet visade en effektivitet identisk med den f?r acyklovir. Sedan 1968, i v?stl?nder, har herpes zoster-viruset framg?ngsrikt behandlats med enzymer.

Slutsats: Enzymer har ett brett spektrum av till?mpningar och kan rekommenderas inte bara f?r att f?rb?ttra matsm?ltningen, vid akuta och kroniska inflammatoriska processer i mag-tarmkanalen och levern, utan ?ven vid infektionssjukdomar, vaskul?r patologi, tillst?nd f?re och efter kirurgiska ingrepp. Hittills har m?nga studier genomf?rts som bekr?ftar effektiviteten av enzymer f?r att f?rebygga och ?terh?mta cancer.

f?retagNutricarerekommenderad:

F?r fullst?ndig absorption av proteinmat: Papain, Bromelain, Proteas f?rb?ttra v?lbefinnandet vid olika sjukdomar i matsm?ltningskanalen, bryta ner komplexa proteiner till aminosyror, Proteas?r ocks? kapabel att f?rst?ra n?stan alla proteiner som inte ?r komponenter i levande celler i kroppen - proteinstrukturerna hos virus, bakterier och andra patogener;

F?r fullst?ndig absorption av fetter: Bromelain och Lipase uts?ndras i tarmarna, d?r de bryter ner fetter som tillf?rs maten, dessutom, Bromelain p?verkar fettv?vnadens molekyler, hindrar dem fr?n att ansluta till varandra och deponeras i fettdep?n och ?r involverad i nedbrytningen av fetter, vilket g?r det oumb?rligt vid behandling av fetma;

F?r fullst?ndig absorption av kolhydrater: Amylas deltar i matsm?ltningen av matkolhydrater, bryter ner komplexa kolhydrater - st?rkelse och glykogen, och s?kerst?ller uppr?tth?llandet av normala blodsockerniv?er. Det har nu bevisats att 86 % av patienterna med diabetes har otillr?ckligt amylas i tarmarna;

F?r sjukdomar i mag-tarmkanalen (f?rstoppning, gastrit, kolit, mags?r, helminthic angrepp) : Enzymkomplex n?dv?ndigt f?r att ?terst?lla matsm?ltningen vid enzymbrist, dysbios, dyspepsi och n?stan alla sjukdomar i matsm?ltningssystemet.