Nodweddion catalytig ensymau

Mae ensymau, fel biogatalyddion, yn debyg mewn sawl agwedd i gatalyddion cyffredinol. Os yw'r dos yn fach ac mae'r effeithlonrwydd catalytig yn uchel. Fel catalyddion cyffredinol, dim ond cyflymder adweithiau cemegol y gall ensymau newid ac ni allant newid pwynt ecwilibriwm adweithiau cemegol. Nid yw ensymau eu hunain yn newid cyn ac ar ôl yr adwaith, felly gall ensymau â chynnwys cymharol isel mewn celloedd gataleiddio nifer fawr o newidiadau swbstrad mewn cyfnod byr o amser, gan adlewyrchu effeithlonrwydd catalysis ensymau. Gall ensymau leihau egni actifadu'r adwaith, ond peidiwch â newid y newid mewn egni rhydd (△ G) yn ystod y broses adwaith, gan gyflymu'r cyflymder adwaith a byrhau'r amser i'r adwaith gyrraedd ecwilibriwm, heb newid y cysonyn ecwilibriwm.

Mae effaith catalytig ensymau yn arddangos nodweddion unigryw o gymharu â chatalyddion cyffredinol.

(A) effeithlonrwydd uchel catalysis ensym

Mae gweithgaredd catalytig ensym yn llawer uwch na gweithgaredd catalydd cemegol. Er enghraifft, mae catalas (yn cynnwys Fe2+) ac ïonau haearn anorganig yn cataleiddio'r adwaith dadelfennu canlynol o hydrogen perocsid. Gall 1 mol o gatalas gataleiddio dadelfeniad 5×106 mol o H2O2 o fewn 1 munud. O dan yr un amodau, dim ond 6 ×10-4 môl o ddadelfennu H2O2 y gall 1 mol o gatalydd cemegol Fe2+ gataleiddio. O'i gymharu â'r ddau, mae effeithlonrwydd catalytig catalas tua 1010 gwaith yn fwy na Fe2+.

Gellir mynegi effeithlonrwydd catalytig ensymau gan y cysyniad o rif trosiant. Mae'r rhif trosi yn cyfeirio at nifer y moleciwlau y gellir eu trosi gan bob moleciwl ensym y funud pan fo crynodiad y swbstrad yn ddigon mawr, hynny yw, nifer y moleciwlau sy'n cataleiddio newid cemegol y swbstrad. Yn ôl y data a gyflwynwyd uchod, gellir cyfrifo nifer trosi catalas fel 5 × 106. Mae nifer trawsnewid y rhan fwyaf o ensymau tua 1 000, a gall y mwyaf gyrraedd mwy na 106.

(B) y penodolrwydd uchel o catalysis ensym

Dim ond ar ddosbarth penodol neu sylwedd penodol y gall ensym weithredu. Dyma benodolrwydd gweithred ensymau. Er enghraifft, gall bondiau glycosidig, bondiau ester a bondiau peptid gael eu hydrolyzed gan catalysis asid-bas, ond mae'r ensymau sy'n hydrolyze bondiau cemegol hyn yn wahanol, sef, y glycosidase cyfatebol, esterase a peptidase, hynny yw, gellir eu hydrolyzed gan penodol ensymau yn y drefn honno.

(C) Mae'r amodau adwaith sy'n cael eu cataleiddio gan ensym yn ysgafn.

Yn gyffredinol, mae'n ofynnol cynnal adwaith ensymatig o dan amodau ysgafn fel tymheredd arferol, pwysedd arferol a gwerth pH niwtral. Oherwydd bod yr ensym yn brotein, mae'n hawdd colli ei weithgaredd mewn tymheredd uchel, asid cryf, alcali cryf ac amgylcheddau eraill. Oherwydd bod yr ensym yn sensitif i newid amgylchedd allanol ac yn hawdd ei ddadnatureiddio a'i anactifadu, rhaid rheoli amodau'r adwaith yn llym pan gaiff ei ddefnyddio.

(D) y adjustability o actifedd ensymau

O'i gymharu â chatalyddion cemegol, nodwedd arall o gatalysis ensymau yw y gellir rheoleiddio ei weithgaredd catalytig yn awtomatig. Er bod llawer o fathau o adweithiau cemegol mewn organebau, maent yn drefnus iawn ac yn gydlynol. Gall newid crynodiad swbstrad, crynodiad cynnyrch ac amodau amgylcheddol effeithio ar weithgaredd catalytig yr ensym, a thrwy hynny reoli cynnydd cydgysylltiedig a threfnus adweithiau biocemegol. Mae'n anochel y bydd anhwylder ac anhrefn unrhyw adwaith biocemegol yn arwain at afiechydon a hyd yn oed farwolaeth organebau. Er mwyn addasu i newidiadau amgylcheddol a chynnal gweithgareddau bywyd arferol, mae organebau wedi ffurfio system o reoleiddio awtomatig o weithgareddau ensymau yn y broses esblygiad hir. Mae yna lawer o ffyrdd o reoleiddio ensymau, gan gynnwys rheoleiddio atalyddion, rheoleiddio adborth, rheoleiddio addasu cofalent, actifadu zymogen a rheoli hormonau.

(D) Mae gweithgaredd catalytig ensym yn gysylltiedig â coenzyme, grŵp ategol ac ïon metel.

Mae rhai ensymau yn brotein cymhleth, lle mae moleciwlau bach fel coenzyme, cofactor ac ïonau metel yn perthyn yn agos i weithgaredd catalytig yr ensymau. Os cânt eu tynnu, mae'r ensym yn colli ei actifedd.

 Daw'r wybodaeth yn yr erthygl hon o'r Rhyngrwyd ac ni chaiff ei defnyddio fel cyngor triniaeth neu gyngor buddsoddi. Os yw'r erthygl hon yn cael effaith ar eich hawliau a'ch diddordebau neu os oes gennych ddiddordeb yn y cynnyrch hwn, cysylltwch â ni mewn pryd fel y gallwn ddarparu mwy o help i chi