Apoenzyme الخصائص والوظائف والأمثلة

ل صميم الإنزيم هو جزء البروتين من الانزيم ، وبالتالي فهو معروف أيضا باسم البروتين. إنزيم الأبنزيم غير نشط ، أي أنه لا يمكن أن يؤدي وظيفته في تنفيذ تفاعل كيميائي معين ، وهو غير مكتمل حتى ينضم إلى جزيئات أخرى تعرف باسم العوامل المساعدة.

الجزء البروتين (أبوزيم) جنبا إلى جنب مع العامل المساعد تشكل إنزيم كامل (هولوزيم). الانزيمات هي بروتينات يمكنها زيادة سرعة العمليات الكيميائية الحيوية. بعض الإنزيمات تحتاج إلى عوامل مساعدة لتنفيذ الحفز ، في حين أن البعض الآخر لا يحتاجها.

مؤشر

• 1 الخصائص الرئيسية
  • 1.1 هم هياكل البروتين
  • 1.2 هم جزء من الانزيمات المترافقه
  • 1.3 يعترفون بمجموعة متنوعة من العوامل المساعدة
• 2 وظائف من apoenzymes
  • 2.1 إنشاء holoenzymes
  • 2.2 تؤدي إلى تحفيز العمل
• 3 أمثلة
  • 3.1 الكربون الأنهيدراز
  • 3.2 الهيموغلوبين
  • 3.3 السيتوكروم أوكسيديز
  • 3.4 الكحول ديهيدروجينيز
  • 3.5 بيروز كيناز
  • 3.6 بيروفات كربوكسيلاز
  • 3.7 الأسيتيل أنزيم A carboxylase
  • 3.8 أوكسيديز أحادي الأمين
  • 3.9 اللاكتات ديهيدروجينيز
  • 3.10 كاتالاز
• 4 المراجع

الخصائص الرئيسية

هم هياكل البروتين

تتوافق الإنزيمات المضادة مع الجزء البروتيني من الإنزيم ، وهي الجزيئات التي تتمثل وظيفتها في العمل كمحفِّز ضد تفاعلات كيميائية معينة في الجسم.

هم جزء من الانزيمات المترافقه

تُعرف الإنزيمات التي لا تتطلب العوامل المساعدة بالأنزيمات البسيطة ، مثل البيبسين والتربسين واليورياز. في المقابل ، تُعرف الإنزيمات التي تتطلب عامل مساعد معين باسم الإنزيمات المترافق. تتكون هذه المكونات من عنصرين رئيسيين: العامل المساعد ، وهو البنية غير البروتينية ؛ و apoenzyme ، بنية البروتين.

قد يكون العامل المساعد مركبًا عضويًا (مثل فيتامين) أو مركب غير عضوي (مثل أيون فلز). يمكن أن يكون العامل المساعد العضوي بمثابة أنزيم أو مجموعة صناعية. الأنزيم هو عامل مساعد مرتبط بضعف الإنزيم ، وبالتالي يمكن إطلاقه بسهولة من موقع الإنزيم النشط.

يعترفون بمجموعة متنوعة من العوامل المساعدة

هناك العديد من العوامل المساعدة التي ترتبط مع apoenzymes لإنتاج holoenzymes. الإنزيمات الشائعة هي: NAD + ، و FAD ، و أنزيم A ، وفيتامين B ، وفيتامين C. والأيونات المعدنية الشائعة التي ترتبط بآلات الإنزيمات هي الحديد والنحاس والكالسيوم والزنك والمغنيسيوم وغيرها..

ترتبط العوامل المساعدة بإحكام أو بخفة مع apoenzyme لتحويل apoenzyme إلى holoenzyme. بمجرد إزالة العامل المساعد من اللانزيمي ، يصبح الإبنزيمي مرة أخرى ، وهو غير نشط وغير مكتمل.

وظائف Apoenzyme

خلق holoenzymes

وتتمثل الوظيفة الرئيسية لأنوزيمات الإنزيم في توليد الإنزيمات المتشابهة: تتحد أنزيمات الأنيوزيم مع عامل مساعد ، ومن هذا الارتباط يتم إنشاء إنزيمات هولينية..

تؤدي إلى تحفيز العمل

يشير الحفز إلى العملية التي يمكن من خلالها تسريع بعض التفاعلات الكيميائية. بفضل apoenzymes ، يتم الانتهاء من holoenzymes وتكون قادرة على تفعيل عملها الحفاز.

أمثلة

الأنهيدراز الكربوني

الأنهيدراز الكربوني هو إنزيم أساسي في الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية وفي البيئة لتثبيت تركيزات ثاني أكسيد الكربون.

وبدون هذا الإنزيم ، سيكون تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بيكربونات - والعكس بالعكس - بطيئًا للغاية ، مما يجعل من المستحيل تقريبًا تنفيذ عمليات حيوية ، مثل التمثيل الضوئي في النباتات والزفير أثناء التنفس..

الهيموغلوبين

الهيموغلوبين هو بروتين كروي موجود في خلايا الدم الحمراء من الفقاريات وفي بلازما العديد من اللافقاريات ، وظيفته نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

يحدث اتحاد الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مع الإنزيم في موقع يسمى مجموعة الهيم ، المسؤولة عن إعطاء اللون الأحمر لدم الفقاريات..

أوكسيديز السيتوكروم

إنزيم السيتوكروم أوكسيديز هو إنزيم موجود في معظم الخلايا. أنه يحتوي على الحديد والبرفيرين.

هذا الانزيم المؤكسد مهم جدا لعمليات الحصول على الطاقة. تم العثور عليها في الغشاء الميتوكوندريا حيث يحفز نقل الإلكترونات من السيتوكروم إلى الأكسجين ، مما يؤدي في النهاية إلى تكوين الماء وجزيء ATP (جزيء الطاقة).

هيدروجيناز الكحول

إن دى هيدروجيناز الكحول هو إنزيم يوجد أساسًا في الكبد والمعدة. يحفز هذا apoenzyme الخطوة الأولى في استقلاب الكحول. وهذا هو ، أكسدة الإيثانول والكحوليات الأخرى. وبهذه الطريقة ، تحولهم إلى أسيتالديهيد.

يشير اسمها إلى آلية العمل في هذه العملية: البادئة "des" تعني "لا" ، و "hydro" يشير إلى ذرة الهيدروجين. وبالتالي ، فإن وظيفة dehydrogenase الكحول هي إزالة ذرة الهيدروجين من الكحول.

بيروز كيناز

بيروز كيناز (بالإنجليزية: Pyruvate kinase) هو الإنزيم الأبعد الذي يحفز الخطوة الأخيرة من العملية الخلوية لتدهور الجلوكوز (تحلل السكر).

وتتمثل مهمتها في تسريع نقل مجموعة الفوسفات من فوسفونول بيروفيت إلى أدينوزين ثنائي فسفات ، وإنتاج جزيء واحد من البيروفات وأحد ATP.

يحتوي Pyruvate kinase على 4 أشكال مختلفة (أنزيمات متساوية) في أنسجة الحيوانات المختلفة ، ولكل منها خصائص حركية معينة ضرورية للتكيف مع متطلبات التمثيل الغذائي لهذه الأنسجة..

بيروكس كربوكسيليز

بيروز كربوكسيلاز هو الانزيم الذي يحفز الكربوكسيل. وهذا يعني ، نقل مجموعة الكربوكسيل إلى جزيء البيروفات لتشكيل oxaloacetate.

يحفز بشكل خاص في الأنسجة المختلفة ، على سبيل المثال: في الكبد والكلى يسرع التفاعلات الأولية لتوليف الجلوكوز ، بينما في الأنسجة الدهنية والدماغ يعزز تخليق الدهون من البيروفات.

وتشارك أيضًا في تفاعلات أخرى تشكل جزءًا من التخليق الحيوي للكربوهيدرات.

انزيم الاسيتيل الكربوكسيل

أسيتيل- CoA carboxylase هو إنزيم مهم في استقلاب الأحماض الدهنية. إنه بروتين موجود في كل من الحيوانات والنباتات ، ويقدم العديد من الوحدات الفرعية التي تحفز ردود الفعل المختلفة.

وتتمثل مهمتها في نقل مجموعة الكربوكسيل إلى أسيتيل CoA لتحويلها إلى أنزيم malonyl co (malonyl-CoA).

له شكلان من الأشكال الإسميتين ، تسمى ACC1 و ACC2 ، والتي تختلف في وظيفتها وتوزيعها في أنسجة الثدييات.

أوكسيديز أحادي الأمين

أوكسيديز أحادي الأمين هو إنزيم موجود في الأنسجة العصبية حيث يلعب أدوارًا مهمة في تعطيل بعض الناقلات العصبية ، مثل السيروتونين والميلاتونين والإيبينيفرين..

يشارك في التفاعلات الكيميائية الحيوية من تدهور مختلف أحادي الأمين في الدماغ. في هذه التفاعلات المؤكسدة ، يستخدم الإنزيم الأكسجين لإزالة مجموعة أمينية من جزيء وإنتاج الألدهيد (أو الكيتون) ، والأمونيا المقابلة.

اللاكتات ديهيدروجينيز

اللاكتات dehydrogenase هو إنزيم موجود في خلايا الحيوانات والنباتات بدائيات النوى. وظيفتها هي تعزيز تحويل اللاكتات إلى حمض البيروفيك ، والعكس بالعكس.

هذا الإنزيم مهم في التنفس الخلوي الذي يتحلل خلاله الجلوكوز ، المستمد من الطعام ، للحصول على طاقة مفيدة للخلايا.

على الرغم من وفرة هرمون اللاكتات في الأنسجة ، إلا أن مستويات هذا الإنزيم منخفضة في الدم. ومع ذلك ، عندما يكون هناك إصابة أو مرض ، يتم إطلاق العديد من الجزيئات في مجرى الدم. وبالتالي ، يعتبر اللاكتات ديهيدروجينيز مؤشرا لبعض الإصابات والأمراض ، مثل النوبات القلبية وفقر الدم والسرطان وفيروس نقص المناعة البشرية ، من بين أمور أخرى.

الكاتالاز

تم العثور على Catalase في جميع الكائنات الحية التي تعيش في وجود الأكسجين. إنه إنزيم يسرع التفاعل الذي يتحلل به بيروكسيد الهيدروجين في الماء والأكسجين. وبهذه الطريقة يمنع تراكم المركبات السامة.

وبالتالي ، فهو يساعد على حماية الأعضاء والأنسجة من التلف الناتج عن البيروكسيد ، وهو مركب يتم إنتاجه باستمرار في العديد من تفاعلات الأيض. في الثدييات وجدت في الغالب في الكبد.

مراجع

1. Agrawal، A.، Gandhe، M.، Gupta، D.، & Reddy، M. (2016). دراسة أولية عن المصل اللاكتات ديهيدروجينيز (LDH) - علامة بيولوجية تشخيصية في سرطان الثدي. مجلة البحوث السريرية والتشخيصية, 6-8.
2. Athappilly، F. K.، & Hendrickson، W. A. ​​(1995). هيكل مجال البيوتينيل لأسيتيل أنزيم أ كاربوكسيلاز تحدده مراحل MAD. هيكل, 3(12) ، 1407-1419.
3. Berg، J.، Tymoczko، J.، Gatto، G. & Strayer، L. (2015). كيمياء حيوية (الطبعة الثامنة). دبليو إتش فريمان وشركاه.
4. Butt، A.A.، Michaels، S.، & Kissinger، P. (2002). ارتباط مستوى هرمون لاكتات المصل مع بعض الالتهابات الانتهازية وتطور فيروس العوز المناعي البشري. المجلة الدولية للأمراض المعدية, 6(3) ، 178-181.
5. Fegler، J. (1944). وظيفة الأنهيدراز الكربوني في الدم. طبيعة, 137-38.
6. Gaweska، H.، & Fitzpatrick، P. F. (2011). هياكل وآلية عائلة أوكسيديز أحادي الأمين. مفاهيم الجزيئية الحيوية, 2(5) ، 365-377.
7. Gupta، V.، & Bamezai، R. N. K. (2010). البيروفات كيناز الإنسان M2: بروتين متعدد الوظائف. علوم البروتين, 19(11) ، 2031-2044.
8. Jitrapakdee، S.، St Maurice، M.، Rayment، I.، Cleland، W. W.، Wallace، J. C.، & Attwood، P. V. (2008). هيكل وآلية وتنظيم البيروفوكس كربوكسيلاز. مجلة الكيمياء الحيوية, 413(3) ، 369-387.
9. Muirhead، H. (1990). انزيمات انزيم البيروفات كيناز. معاملات مجتمع الكيمياء الحيوية, 18, 193-196.
10. Solomon، E.، Berg، L. & Martin، D. (2004). علم الاحياء (الطبعة 7) Cengage التعلم.
11. Supuran، C. T. (2016). هيكل ووظيفة الأنهيدرات الكربونية. مجلة الكيمياء الحيوية, 473(14) ، 2023-2032.
12. Tipton، K. F.، Boyce، S.، O'Sullivan، J.، Davey، G. P.، & Healy، J. (2004). أوكسيديز أحادي الأمين: اليقين والشكوك. الكيمياء الطبية الحالية, 11(15) ، 1965-1982.
13. Voet، D.، Voet، J. & Pratt، C. (2016). أساسيات الكيمياء الحيوية: الحياة في المستوى الجزيئي (الطبعة الخامسة). وايلي.
14. Xu، H. N.، Kadlececk، S.، Profka، H.، Glickson، J. D.، Rizi، R.، & Li، L. Z. (2014). هل اللاكتات العليا مؤشر على خطر ورم خبيث في ورم؟ دراسة تجريبية للسيدة MRS باستخدام Hyperpolarized13C-Pyruvate. الأشعة الأكاديمية, 21(2) ، 223-231.