酵素とは何か、その構造について説明します。また、これらのタンパク質がどのように分類され、どのように作用するか。
酵素とは何ですか？
酵素はのセットです タンパク質 さまざまな触媒（発射、加速、変更、減速、さらには停止）を担当 化学反応、熱力学的に可能であれば。これは、それらが体内の規制物質であることを意味します 生き物、通常は エネルギー 反応を開始するために必要な初期。
酵素は 生活 約4,000の既知の化学反応を触媒します。 pH, 温度 または化学濃度は、タンパク質である酵素も変性してその有効性を失う可能性があるためです。
最初の酵素は19世紀半ばにアンセルム・ペイアンとジャン・フランソワ・ペルソーによって発見されましたが、 発酵 Louis Pasteur'sは、これらのプロセスに有機的な「加速」物質が存在することをすでに直感的に理解していました。これらの物質は、当時は純粋に化学的なものと見なされていました。
今日の酵素は広く知られており、実際にはさまざまな人間の産業で使用されています（食物, 化学薬品、農業、石油など）、私たちの体の内部バランスを維持するコンポーネントの不可欠な部分であることに加えて、必要な反応（エネルギーを供給するものなど）を加速し、他の人を選択的に活性化および非活性化します（ホルモンのように）と雑多など。
酵素の構造
ほとんどの酵素は、62アミノ酸のモノマーから、約2,500の巨大な鎖まで、非常に多様なサイズの球状タンパク質で構成されています。ただし、反応の触媒作用に直接関与しているのはごくわずかです。アクティブセンター.
これらすべてのアミノ酸が組み立てられる順序によって、酵素の3次元構造が決まり、これによって特定の機能も決まります。この構造には、補因子、つまり、望ましい効果を生み出すために介入が必要な他の物質を引き付ける部位もある場合があります。
酵素は非常に特異的です。つまり、酵素は何とも反応せず、反応にも関与しません。彼らは非常に具体的で正確な生化学的タスクを持っており、それは非常に低いパーセンテージのエラーで実行されます。
酵素の分類
酵素は、それらが触媒する特定の反応に基づいて、次のように分類されます。
- オキシドレダクターゼ。それらは酸化還元反応、すなわち 電子 またはから 原子 ある基板から別の基板への水素の移動。これらの例は、酵素デヒドロゲナーゼおよびc オキシダーゼ。
- トランスフェラーゼ。それらは、ある基質から別の基質への水素以外の特定の化学基の移動を触媒します。この例は、酵素グルコキナーゼです。
- 加水分解酵素。彼らはの反応を扱います 加水分解 （の破裂 分子 の分子による有機 水）。たとえば、ラクターゼ。
- リアーゼ。基板の破壊または溶接を触媒する酵素。たとえば、アセテートデカルボキシラーゼ。
- イソメラーゼ。それらは異性体の相互変換を触媒します。つまり、分子をその3次元の幾何学的変形に変換します。
- ガーター。これらの酵素は、三リン酸ヌクレオチドの同時加水分解を介して特定の基質結合反応を触媒します（ ATP またはGTP）。たとえば、酵素プライベートカルボキシラーゼ。
酵素はどのように機能しますか？
酵素の作用は、カロリーエネルギーレベルの増加とともに加速することができます。
酵素はさまざまな方法で機能しますが、化学反応の活性化エネルギー、つまり化学反応を開始するために必要なエネルギーの量を常に減らします。これらの異なるモードは次のとおりです。
- アンビエント。活性化エネルギーは、例えば、それ自体のアミノ酸層との反応によって基質の化学的性質を変更することによって、起こる反応を助長する環境を作り出すことによって減少します。
- 移行を促進します。遷移エネルギーは、基質を変更することなく削減されます。つまり、反応が起こるのに最適な電荷を持つ環境が作成されます。
- 別のルートを指定します。この場合、酵素は基質と反応して、反応の通常の経路で「ステップをスキップ」するES（酵素/基質）複合体を生成し、それが発生するのに必要な時間を短縮します。
- 温度を上げます。特定のパラメータ内で、酵素の作用は、のレベルの増加によって加速することができます カロリーエネルギー、 によって与えられた 発熱反応 平行。