Entsymaattinen aktiivisuusyksikkö, mittaus, säätely ja tekijät

Se entsymaattinen aktiivisuus Se on tapa ilmaista läsnä olevan entsyymin määrä tiettynä ajankohtana. Osoittaa tuotteeksi muunnettujen substraatin määrän entsyymin katalyyttisellä vaikutuksella ajanjaksolaitetta kohti.

Siihen vaikuttavat olosuhteet, joissa entsymaattinen reaktio tapahtuu, minkä vuoksi se viitataan yleensä lämpötilaan, jossa se mitataan. Mutta mitkä ovat entsyymit? Ne ovat biologisia katalyyttejä, jotka kykenevät kiihdyttämään reaktion nopeutta ilman peruuttamatonta muutosta katalysoidun prosessin aikana.

Ananas tai ananás, hedelmät, jotka sisältävät bromeliinien entsyymin, ja siksi sillä on korkea entsymaattinen aktiivisuus .Lähde: H. Zell [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)]

Entsyymit ovat yleensä proteiineja, lukuun ottamatta ribosomeja, RNA -molekyylejä, joilla on entsymaattinen aktiivisuus. 

Entsyymit lisäävät reaktion nopeutta vähentämällä energiaestettä (aktivointienergia); että siirtymätilan on oltava vanhentunut ja reaktio tapahtuu siten.

Substraattimolekyylit, jotka saavuttavat siirtymätilan kokemuksen rakenteelliset muutokset, jotka johtavat ne alkuperäismolekyyleihin. Heidän suorittamiensa toimintojen perusteella entsyymit luokitellaan kuuteen suureen ryhmään: oksarreditoasit, transfrasit, hydrolaasit, liasas, isomeraftit ja liigat.

Esimerkiksi bromine- ja papaiinientsyymit ovat proteolyyttisiä (hydrolaasi) entsyymejä, jotka löytyvät ananasista tai ananásta ja papaijasta tai maitosta, vastaavasti.

On tiedossa, että sekä ananas että papaija helpottavat ruuansulatusprosessia, koska käyttämällä proteolyyttisiä entsyymejä ne sisältävät auttamaan sulatusproteiineja sanoin, lihasta ja jyvistä.

[TOC]

Enzimaattinen toimintayksikkö

Entsymaattinen yksikkö (UI) on entsyymin määrä, joka katalysoi 1 umolin substraatin muutosta minuutissa.

Myöhemmin kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) määritteli entsymaattisen aktiivisuuden yksikön entsyymin määräksi, joka muuntaa 1 moolia substraattia tuotteeksi sekunnissa. Tätä yksikköä kutsuttiin Kataliksi (Kat).

1 mol = 10⁶ µmoles ja 1 minuutti = 60 sekuntia.

Siksi 1 katal vastaa 60,10⁶ Ui. Koska Katal on suuri yksikkö, yleensä käytetään pieniä yksiköitä, kuten: mikrokataali (µKat), 10^-6 Katal ja nanokatal (πkat), 10^-9 Katalin.

Erityinen toiminta

Se on entsymaattisen aktiivisuuden yksiköiden lukumäärä, joka on jaettu testiä altistettujen näytteen milligrammilla. Spesifinen aktiivisuus liittyy suoraan entsyymin puhdistuksen asteeseen.

Kuinka entsymaattinen aktiivisuus mitataan?

Entsyymin aktiivisuuden määrittämiseksi on useita menetelmiä. Tietyn menetelmän valinta riippuu entsymaattisen esseen tavoitteesta; menetelmän sovellettavuus; pääsy tarvittaviin laitteisiin kokeen suorittamiseksi; Tietyn menetelmän käytön kustannukset jne.

Voi palvella sinua: Kromihappo: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Siellä on spektropometrisiä, fluorometrisiä, kemoluminesenssejä, kalorimetrisiä, radiometrisiä ja kromatografisia menetelmiä.

Spektrofotometriset menetelmät voivat olla kolorimetrisiä ja lukemat sähkömagneettisen säteilyn ultravioletti -alueella (UV).

-Kolorimetrinen menetelmä

Se perustuu kromoforin muodostumiseen entsymaattisella vaikutuksella. Entsymaattista aktiivisuutta voidaan seurata jatkuvasti tai epäjatkuvasti.

Jatkuva muoto

Jatkuvassa muodossa reagenssit asetetaan ämpäriin spektrofotometriin haluttuun aallonpituuteen, mikä vastaa sitä, että kromoforilla on optisen tiheyden maksimiarvo; ja että lisäksi ei ole häiriöitä toiseen aineeseen, joka voidaan luoda.

Entsyymissä oleva entsymaattinen reaktio alkaa entsyymiin sisältävän näytteen riippuvuudella, jonka aktiivisuus halutaan määrittämään. Samanaikaisesti sekuntikelloa käytetään, ja koko ajan optisen tiheyden arvo on merkitty.

Koska optisen tiheyden ekvivalenssi substraatin moolien tai entsymaattisen vaikutuksen tuotteen kanssa tunnetaan käytetystä tekniikasta riippuen, käytetyn substraatin tai tuotetun moolin moolit voidaan laskea.

Lisäksi entsymaattisesta reaktiosta kulunut aika on mitattu, kulutetut tai tuotetut moolit voidaan saada. Siten entsymaattinen aktiivisuus on osoitettu Katal -yksiköissä.

Epäjatkuva muoto

Entsymaattisen aktiivisuuden määrittämisen epäjatkuvassa muodossa testiputket asetetaan reaktiokomponenteihin, lukuun ottamatta entsyymissä tai muussa komponentissa olevaa näytettä 37 ° C: n kylvyssä 37 ° C: ssa. Reaktio alkaa sitten puuttuvan komponentin riippuvuudella.

Aika, jonka tekniikka osoittaa. Optinen tiheys luetaan tuolloin, ja lopulta etenee samalla tavalla kuin jatkuvalla tavalla entsymaattisen aktiivisuuden määrittämiseksi.

-Ultraviolettivalossa lukemismenetelmä

Esimerkiksi koentsyymi Nicotinamidadinucleótidolla on kaksi muotoa: NADH (pelkistetty) ja NAD⁺ (hapettunut). Myös koentsyymi nikotinamidadinukleódofosfaatissa on kaksi NADPH- ja NADP -muotoa⁺, Vähentynyt ja hapettunut vastaavasti.

Sekä koentsyymin pelkistetyt että hapettiset muodot luetaan 260 nm: n ultraviolettivaloa; Samaan aikaan vain pienentyneet muodot luetaan 340 nm ultraviolettivaloa.

Siksi sekä hapettumis- tai pelkistysreaktioissa, joissa nimitetyt koentsyymit puuttuvat, luetaan 340 nm.

Entsymaattisen aktiivisuuden määrittäminen on pohjimmiltaan sama kuin se, jota seurataan kolorimetrisen menetelmän jatkuvassa muodossa; Lukuun ottamatta sitä, että optinen tiheys luetaan nopeudella 340 nm NADH: n tai NADPH: n muodostumisen tarkkailemiseksi tai näiden koentsyymien kulutuksen mittaamiseksi.

Voi palvella sinua: kuparisulfidi: rakenne, ominaisuudet, käytöt

Tämä riippuu, onko mitattu reaktio hapettuminen tai pelkistys.  Entsymaattinen aktiivisuus voidaan laskea jakamalla koentsyymin otoksen ja NADPH: n optisen tiheyden ja NADH: n ja NADPH: n moolien välisen vastaavuuden välillä sekunneissa kuluneen ajanjakson moolit sekunneissa.

Entsyymiaktiivisuuden säätely

Hallinta alustalla tai tuotetasolla

Kun substraattipitoisuus kasvaa, entsymaattinen aktiivisuus kasvaa. Mutta substraatin tiettyyn pitoisuuteen, aktiiviseen kohtaan tai entsyymin aktiivisiin kohtiin on kyllästetty, joten entsymaattinen aktiivisuus muuttuu vakiona.

Entsymaattisen vaikutuksen tuote voi kuitenkin olla myös vuorovaikutuksessa aktiivisten entsyymikohtien kanssa, mikä tuottaa entsymaattisen aktiivisuuden estämisen.

Tuote voi toimia kilpailukykyisenä estäjänä; Esimerkiksi heksokinaasientsyymi voidaan mainita. Tämä entsyymi tuottaa glukoosin aiheuttavan glukoosin fosforylaation, yhdiste, joka kertyneenä estää heksokinaasia.

Retroktion hallinta

Voi tapahtua, että ryhmä entsyymejä (A, B, C, D, E ja F) toimii peräkkäin metabolisella reitillä. Entsyymi B käyttää substraattina entsyymin A tuotetta ja niin edelleen.

Solu voi metabolisista vaatimuksista riippuen aktivoida tai estää entsymaattisten aktiivisuuksien sekvenssejä. Esimerkiksi entsyymituotteen F kertyminen voi toimia estämällä entsyymiä A tai mikä tahansa muu sekvenssin entsyymejä.

Alosteriset entsyymit

Entsyymi voidaan muodostaa useilla alayksiköillä, jokaisella on vastaavat aktiiviset kohdat. Mutta nämä alayksiköt eivät toimi itsenäisesti, joten yhden alayksikön aktiivisuus voi aktivoida tai estää jäljellä olevan vaikutuksen.

Vaikka hemoglobiinia ei pidetä entsyyminä, se on alosterismi -ilmiön upea malli. Hemoglobiini koostuu neljästä proteiiniketjusta, kahdesta a -ketjusta ja kahdesta P -ketjusta, joista kukin niistä yhdessä HEMO -ryhmän kanssa.

Alayksiköiden joukossa voi esiintyä kaksi ilmiötä: homoalosterismi ja heteroalosterismo.

Homoalosterismi

Substraatin liitto yhdeksi alayksiköistä lisää substraatin muiden alayksiköiden affiniteettia lisäämällä kunkin jäljellä olevan alayksikön entsymaattista aktiivisuutta.

Samoin entsymaattisen aktiivisuuden estäminen yhdessä alayksikössä tuottaa saman vaikutuksen jäljellä olevaan.

Hemoglobiinin tapauksessa happea yhdistys yhden proteiiniketjujen hemo -ryhmään, se aiheuttaa aviditeetin lisääntymistä happea johtuen jäljellä olevissa ketjuissa.

Samoin hemo -ryhmän hapen vapautuminen aiheuttaa hapen vapautumisen proteiiniketjujen jäljellä olevista ryhmistä.

Voi palvella sinua: Ionilinkki: Ominaisuudet, miten se muodostuu ja esimerkkejä

Heterolosterismi

Aktivoivan tai estävän aineen liitto, lukuun ottamatta substraatia, yhdelle alayksiköistä aiheuttaa entsymaattisen aktiivisuuden aktivoinnin tai estämisen muissa alayksiköissä.

Hemoglobiinin tapauksessa Hemo de H -liitto⁺, Yhteistyö₂ ja 2,3-diffoglyseraatio yhdelle alayksiköstä, vähentää Hemo-ryhmän affiniteettia happea aiheuttaen sen vapautumisen. Tämä hapen vapautuminen tuotetaan myös muissa hemoglobiinin ketjuissa.

Tekijät, jotka vaikuttavat entsymaattiseen aktiivisuuteen

-Substraattipitoisuus

Kun substraattipitoisuus kasvaa, entsymaattinen aktiivisuus kasvaa myös. Tämä johtuu substraattimolekyylien suuremmasta pääsystä entsyymin aktiivisiin kohtiin.

Mutta substraatin tietylle konsentraatiolle kaikki entsyymin aktiiviset kohdat ovat tyydyttyneitä, aiheuttaen entsymaattisen aktiivisuuden ei kasvata, vaikka substraatin pitoisuus lisääntyy.

-entsymaattisen reaktion pH

Entsyymeillä on optimaalinen pH, jossa entsyymin affiniteetti substraatilla on maksimiarvo. Entsymaattisen aktiivisuuden maksimiarvo saavutetaan tähän pH: hon.

Ympäristön happamuuden tai emäksisyyden ylimääräinen voi aiheuttaa entsyymin denaturoinnin, mikä vähentää sen aktiivisuutta.

Entsymaattisen aktiivisuuden pH -profiili vaihtelee. Siten esimerkiksi pepsiinillä on maksimiaktiivisuus välillä 1-2 pH-yksikköä; Tripsinin optimaalinen pH on 8; Ja papaiinilla on vakio aktiivisuus välillä pH 4 - 8.

-Entsymaattinen reaktiolämpötila

Entsymaattinen aktiivisuus kasvaa lämpötilan noustessa. Yleensä entsymaattinen aktiivisuus kaksinkertaistuu jokaisesta 10 kasvusta, kunnes entsymaattisen aktiivisuuden optimaalinen lämpötila saavutetaan.

Ylittämällä optimaalinen lämpötila entsymaattisella aktiivisuudella on kuitenkin taipumus laskea reaktion lämpötilan noustessa. Tämä johtuu siitä, että proteiinit ja siksi entsyymit kärsivät denaturoinnista liiallisen lämpötilan nousun vuoksi.

-Reaktion ioninen pitoisuus

Yleensä entsyymeillä on optimaalinen aktiivisuus pitoisuusalueella, välillä 0 - 500 mmol/l. Suurissa pitoisuuksissa entsymaattisella aktiivisuudella on kuitenkin taipumus vähentyä.

Näissä olosuhteissa tiettyjä entsyymien ionisia vuorovaikutuksia on estetty, välttämätöntä maksimaaliseen aktiivisuuteen.

Viitteet

1. Segel, I. H. (1975). Biokemialliset laskelmat. (2^Nd Painos). John Wiley & Sons, Inc
2. Lehninger, a. Lens. (1975). Biokemia. (2^Nd Painos). Worth Publishers, Inc.
3. Mathews, c. K -k -., Van Holde, K. JA. Ja ahern, k. G. (2002). Biokemia. (3^rata Painos). Pearson Addison Wehley.
4. Wikipedia. (2019). Entsyymimääritys. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. González Juan Manuel. (S.F.-A. Kineettinen entsyymi. Biomolekyylikurssi. Palautettu: EHU.Eus