Enzýmy

Enzýmy sú chemické látky, ktoré sa nachádzajú v tele. Iniciujú chemické reakcie v tele.

História

Slovo enzým zaviedol Wilhelm Friedrich Kühne v roku 1878 a je odvodené z gréckeho umelého slova enzymon, čo znamená droždie alebo kvas. To si potom našlo cestu do medzinárodnej vedy. Medzinárodná únia čistej aplikovanej chémie (IUPAC) a medzinárodná únia biochemie (IUBMB) spoločne vytvorili nomenklatúru enzýmov, ktorá definuje zástupcov tejto veľkej skupiny látok ako jednu spoločnú skupinu. Pre určenie úloh jednotlivých enzýmov je dôležité pomenovanie, ktoré klasifikuje enzýmy podľa ich úloh.

pomenovanie

Pomenovanie enzýmov je založené na troch základných princípoch. Názvy enzýmov končiace na -ase popisujú niekoľko enzýmov v jednom systéme. Samotný názov enzýmu popisuje reakciu, ktorú enzým iniciuje (katalyzuje).

Názov enzýmu je tiež klasifikáciou enzýmu. Okrem toho bol vyvinutý systém kódov, systém čísel EC, v ktorom sa enzýmy nachádzajú pod číselným kódom štyroch čísel. Prvé číslo označuje triedu enzýmov.

Zoznamy všetkých registrovaných enzýmov zaisťujú, že uvedený kód enzýmu bude nájdený rýchlejšie. Aj keď sú kódy založené na vlastnostiach reakcie, ktorú enzým katalyzuje, číselné kódy sa v praxi ukazujú ako nepraktické. Častejšie sa používajú systematické názvy koncipované podľa vyššie uvedených pravidiel.

Problémy s nomenklatúrou vznikajú napríklad s enzýmami, ktoré katalyzujú niekoľko reakcií. Preto pre ne niekedy existuje niekoľko mien. Niektoré enzýmy majú triviálne názvy, ktoré nenaznačujú, že uvedená látka je enzým. Keďže názvy sa tradične často používajú, niektoré z nich sa zachovali.

Klasifikácia podľa funkcie enzýmu

Podľa IUPAC a IUBMB sú enzýmy rozdelené do šiestich enzýmových tried podľa reakcie, ktorú iniciujú: Niektoré enzýmy sú schopné katalyzovať niekoľko, niekedy veľmi odlišných reakcií. Ak je to tak, sú zaradené do niekoľkých tried enzýmov.

  • Oxidoreduktázy Oxidoreduktázy iniciujú redoxné reakcie.

    Pri tejto chemickej reakcii sa elektróny prenášajú z jedného reaktantu do druhého. To vedie k uvoľneniu (oxidácii) elektrónov jednej látky a k prijatiu (redukcii) elektrónov ďalšou látkou. Vzorec pre katalyzovanú reakciu je A? + B? A? + B?

    Látka A uvoľňuje elektrón (?) A oxiduje sa, zatiaľ čo látka B tento elektrón prijíma a je redukovaná. Preto sa redoxné reakcie nazývajú aj redukčno-oxidačné reakcie.

    Mnoho metabolických reakcií je redoxných reakcií. Oxygenázy prenášajú jeden alebo viac atómov kyslíka na svoj substrát.

  • Transferázy Transferázy prenášajú funkčnú skupinu z jedného substrátu na druhý. Funkčná skupina je skupina atómov v organických zlúčeninách, ktoré určujú vlastnosti látky a reakčné správanie.

    Chemické zlúčeniny, ktoré nesú rovnaké funkčné skupiny, sú kvôli podobným vlastnostiam rozdelené do tried látok. Funkčné skupiny sa rozdelia podľa toho, či sú alebo nie sú heteroatómy. Heteroatómy sú všetky atómy v organických zlúčeninách, ktoré nie sú ani uhlíkom, ani vodíkom.

    Príklad: -OH -> hydroxylová skupina (alkoholy)

  • Hydrolázy Hydrolázy rozkladajú väzby alebo estery, estery, peptidy, glykozidy, anhydridy kyselín alebo väzby CC reverzibilnými reakciami pomocou vody. Rovnovážna reakcia je: A-B + H2O? A-H + B-OH.

    Enzým, ktorý patrí do skupiny hydroláz, je napr. Alfa galaktozidáza.

  • Lyázy Lyázy, ktoré sa tiež nazývajú syntázy, katalyzujú štiepenie komplexných produktov z jednoduchých substrátov bez toho, aby štiepili ATP. Reakčná schéma je ABaA + B. ATP je adenozíntrifosfát a nukleotid pozostávajúci z trifosfátu nukleozidového adenozínu (a ako taký vysokoenergetický stavebný blok RNA nukleovej kyseliny).

    ATP je však hlavne univerzálna forma okamžite dostupnej energie v každej bunke a zároveň dôležitý regulátor procesov poskytujúcich energiu. ATP sa syntetizuje z iných zásob energie (kreatín fosfát, glykogén, mastné kyseliny) podľa potreby. Molekula ATP pozostáva z adenínového zvyšku, cukru ribózy a troch fosfátov (?

    až?) v esterovej (?) alebo anhydridovej väzbe (?

    a? ).

  • Izomerázy Izomerázy urýchľujú chemickú premenu izomérov. Izoméria je výskyt dvoch alebo viacerých chemických zlúčenín s presne rovnakými atómami (rovnaký molekulárny vzorec) a molekulovými hmotnosťami, ktoré sa však líšia väzbou alebo priestorovým usporiadaním atómov. Zodpovedajúce zlúčeniny sa nazývajú izoméry.

    Tieto izoméry sa líšia svojimi chemickými a / alebo fyzikálnymi a často tiež svojimi biochemickými vlastnosťami. Izoméria sa vyskytuje hlavne pri organických zlúčeninách, ale aj pri (anorganických) koordinácie zlúčeniny. Izoméria je rozdelená do rôznych oblastí.

  • Ligázy Ligázy katalyzujú tvorbu látok, ktoré sú chemicky zložitejšie ako použité substráty, ale na rozdiel od lyáz sú aktívne iba štiepením ATP. Na tvorbu týchto látok je preto potrebná energia, ktorá sa získava štiepením ATP.