Vzdělávací Cíle
- Definovat nebo popsat následující:
- metabolismus
- katabolické reakce
- anabolické reakce
- enzym
- substrátu
- apoenzyme
- haloenzyme
- kofaktor (koenzym)
- Stát, jak enzymy jsou schopny urychlit na rychlost chemické reakce.
- stručně popište generalizovanou reakci enzym-substrát, uveďte funkci aktivního místa enzymu a popište, jak je enzym schopen urychlit chemické reakce.
- uvádí čtyři charakteristiky enzymů.
- uveďte, jak následující látky ovlivňují rychlost enzymové reakce.
- koncentrace enzymu
- substrátu koncentrace
- teplota
- pH
- koncentrace soli
- Stát, jak chemické látky jako je chlór, jód, jodofory, mercurials, a ethylenoxidu inhibovat nebo zabít bakterie.
- uveďte, jak vysoká teplota a nízká teplota působí na bakterie.
pro život, růst a reprodukci procházejí mikroorganismy různými chemickými změnami. Mění živiny, takže mohou vstoupit do buňky a mění je, jakmile vstoupí, aby syntetizovali buněčné části a získali energii. Metabolismus se týká všech organizovaných chemických reakcí v buňce. Reakce, ve které chemické sloučeniny jsou členěny jsou tzv. katabolické reakce, zatímco reakce, ve které chemické sloučeniny jsou syntetizovány se nazývají anabolické reakce. Všechny tyto reakce jsou pod kontrolou enzymů.
enzymy jsou látky přítomné v buňce v malých množstvích, které fungují tak, že urychlují nebo katalyzují chemické reakce. Na povrchu enzymu je obvykle malá štěrbina, která funguje jako aktivní místo nebo katalytické místo, na které se může vázat jeden nebo dva specifické substráty. (Vše, s čím se enzym normálně kombinuje, se nazývá substrát.) Vazba substrátu na enzym způsobuje flexibilní enzymu změnit jeho tvar mírně přes proces se nazývá indukovaný fit tvořit tempore intermediate tzv. komplex enzym-substrát (viz Obrázek \(\PageIndex{1}\)).
enzymy urychlují rychlost chemických reakcí, protože snižují energii aktivace, energii, která musí být dodána, aby molekuly reagovaly navzájem (obrázek \(\PageIndex{2}\)). Enzymy snižují energii aktivace vytvořením komplexu enzym-substrát umožňující tvorbu a uvolňování produktů enzymové reakce (obrázek \(\PageIndex{3}\)).
mnoho enzymů vyžaduje neproteinový kofaktor, který jim pomáhá při jejich reakci. V tomto případě, bílkovinné části enzymu, nazývá apoenzyme, kombinuje s kofaktorem tvoří celý enzymový nebo haloenzyme (Obrázek \(\PageIndex{3}\)). Některé kofaktory jsou ionty jako Ca++, Mg++ a k+; jiné kofaktory jsou organické molekuly nazývané koenzymy, které slouží jako nosiče chemických skupin nebo elektronů. NAD+, NADP+, FAD a koenzym A (CoA) jsou příklady koenzymů.
charakteristika enzymů
chemicky jsou enzymy obecně globulární proteiny. (Některé molekuly RNA nazývané ribozymy mohou být také enzymy. Ty se obvykle nacházejí v jaderné oblasti buněk a katalyzují štěpení molekul RNA). Enzymy jsou katalyzátory, které rozkládají nebo syntetizují složitější chemické sloučeniny. Umožňují, aby chemické reakce probíhaly dostatečně rychle, aby podporovaly život. Enzymy urychlují rychlost chemických reakcí, protože snižují energii aktivace, energii, která musí být dodána, aby molekuly reagovaly navzájem. Cokoli, s čím se enzym normálně kombinuje, se nazývá substrát. Enzymy jsou velmi účinné. Enzym obecně může typicky katalyzovat mezi 1 a 10 000 molekulami substrátu za sekundu. Enzymy jsou v buňce přítomny pouze v malých množstvích, protože se během jejich reakcí nemění. a jsou velmi specifické pro svůj substrát. Obecně existuje jeden specifický enzym pro každou specifickou chemickou reakci.
Aktivita Enzymu
aktivita Enzymu je ovlivněna řadou faktorů, včetně:
- koncentrace enzymu: Za předpokladu, že je k dispozici dostatečná koncentrace substrátu, zvýšení koncentrace enzymu zvýší rychlost reakce enzymu.
- koncentrace substrátu: při konstantní koncentraci enzymu a při nižších koncentracích substrátů je koncentrace substrátu limitujícím faktorem. Jak se koncentrace substrátu zvyšuje, rychlost reakce enzymu se zvyšuje. Při velmi vysokých koncentracích substrátu se však enzymy nasycují substrátem a vyšší koncentrace substrátu nezvyšuje reakční rychlost.
- teplota: Každý enzym má optimální teplotu, při které funguje nejlépe. Vyšší teplota obecně vede ke zvýšení enzymatické aktivity. Jak se teplota zvyšuje, molekulární pohyb se zvyšuje, což vede k více molekulárním kolizím. Pokud však teplota stoupne nad určitý bod, bude teplo denaturace enzymu, což způsobuje, že se ztratí jeho trojrozměrné funkční tvar denaturace její vodíkové vazby. Na druhé straně studená teplota zpomaluje enzymatickou aktivitu snížením molekulárního pohybu.
- hodnota pH: Každý enzym má optimální pH, které pomáhá udržovat jeho trojrozměrný tvar. Změny pH mohou denaturovat enzymy změnou náboje enzymu. To mění iontové vazby enzymu, které přispívají k jeho funkčnímu tvaru.
- koncentrace soli: každý enzym má optimální koncentraci soli. Změny koncentrace soli mohou také denaturovat enzymy.
některé vztahy mezi bakteriálními enzymy a použitím dezinfekčních prostředků a extrémními teplotami pro kontrolu bakterií.
- Mnoho dezinfekčních prostředků, např. chloru, jodu, jodofory, mercurials, dusičnan stříbrný, formaldehyd a ethylenoxid, inaktivují bakteriální enzymy, a tím blokovat metabolismus.
- Vysoké teploty, jako je autoklávování, vaření a pasterizace, denaturaci bílkovin a enzymů.
- nízké teploty, jako je chlazení a zmrazení, zpomalují nebo zastavují enzymatické reakce.
Shrnutí
- Enzymy jsou látky, které jsou přítomny v buňce v malém množství, která funkci speed up nebo katalyzují chemické reakce, tak oni vyskytují dostatečně rychle, aby podpora života.
- Na povrchu enzymu je obvykle malý nástavec, který funguje jako aktivní stránky nebo katalytické místo, k níž jeden nebo dva specifické substráty jsou schopny vázat.
- cokoli, s čím se enzym normálně kombinuje, se nazývá substrát.
- vazba substrátu na enzym způsobuje flexibilní enzymu změnit jeho tvar mírně přes proces se nazývá indukovaný fit tvořit dočasné intermediate tzv. komplex enzym-substrát.
- enzymy urychlují rychlost chemických reakcí, protože snižují energii aktivace, energii, která musí být dodána, aby molekuly reagovaly navzájem.
- mnoho enzymů vyžaduje neproteinový kofaktor, který jim pomáhá při jejich reakci. V tomto případě, bílkovinné části enzymu, nazývá apoenzyme, kombinuje s kofaktorem tvoří celý enzymový nebo haloenzyme.
- některé kofaktory jsou ionty jako Ca++, Mg++ a k+; jiné kofaktory jsou organické molekuly nazývané koenzymy, které slouží jako nosiče chemických skupin nebo elektronů. NAD+, NADP+, FAD a koenzym A (CoA) jsou příklady koenzymů.
- chemicky jsou enzymy obecně globulární proteiny. Některé molekuly RNA nazývané ribozymy mohou být také enzymy, které obvykle fungují k štěpení molekul RNA.
- enzymy jsou v buňce přítomny pouze v malých množstvích, protože se během jejich reakcí nemění a jsou vysoce specifické pro svůj substrát.
- aktivita Enzymu je ovlivněna řadou faktorů, včetně koncentrace enzymu na koncentraci substrátu, teplotě, pH a koncentrace soli.
Přispěvatelé a Pravomocí
-
Dr. Gary Kaiser (COMMUNITY COLLEGE v BALTIMORE COUNTY, CATONSVILLE AREÁLU)