Jaki jest związek między enzymami i substratami?
enzymy i podłoża są powiązane na dwa kluczowe sposoby, ponieważ często oddziałują ze sobą w wielu procesach biologicznych. Po pierwsze, enzymy i substraty są często specyficzne dla siebie nawzajem, posiadające bezpłatne kształty, które pozwalają im się wiązać. Po drugie, enzymy mogą zmieniać substraty poprzez katalizowanie reakcji chemicznych lub modyfikując struktury. Razem przechodzą transformacje, w tym złożone (ES) substratu enzymatyczne, stany pośrednie i stany przejściowe.
Uważa się, że w ciele ludzkim wynosi około 75 000 enzymów, z których wiele jest specyficznych dla niektórych substratów. Enzymy i substraty wiążą się ze sobą, łącząc różne interakcje, w tym wiązania wodorowe, interakcje hydrofobowe i wiązania kowalencyjne. To początkowe wiązanie jest określane jako indukowany model dopasowania, a nie model blokady, ponieważ każda cząsteczka zmienia się w odpowiedzi na wiązanie z drugą cząsteczką, tworząc nowy trójwymiarowy kształt. Razem enzym i substancjaSzybkość obejmuje kompleks ES, w którym mogą wystąpić reakcje chemiczne.
Podczas katalizowanej reakcji enzymy i substraty oddziałują w celu uzyskania nowych produktów. Podczas gdy enzym pozostaje niezmieniony po zakończeniu reakcji, podłoże jest często modyfikowane, czasami zmienia się całkowicie w nową cząsteczkę lub cząsteczki. Pomimo pozostania niezmienionego, enzym odgrywa główną rolę w reakcjach chemicznych, ponieważ obniża energię aktywacyjną, aby reakcja była kontynuowana. Oznacza to, że energia obecna w interakcjach chemicznych enzymów i podłoża jest wystarczająca, aby przezwyciężyć przeszkodę energii.
Podczas reakcji enzymy i podłoża przechodzą przez różne etapy. Niektóre z nich, znane jako etapy pośrednie lub chemiczne pośredniki, obejmują tworzenie nowych, przejściowych cząsteczek. Enzym jest w stanie je ustabilizować i katalizować dalsze reakcje na CUmieść te cząsteczki w pożądane produkty.
Stany przejściowe to inne kompleksy utworzone między enzymami i substratami, które są niezwykle krótkotrwałe i wysokoenergetyczne. Często występują w momencie pęknięcia wiązania, reformacji lub rearanżacji w reakcji. Enzymy są często ustrukturyzowane w celu zmniejszenia energii stanów przejściowych poprzez stabilizujące wiązania, a często to zmniejszenie energii obniża energię aktywacji reakcji.
Chociaż istnieje wiele par substratu enzymatycznego, wiele enzymów może odpowiadać wielu substratom. W rzeczywistości wiele enzymów jest potrzebnych do połączenia dwóch substratów razem w jedną cząsteczkę lub przełamania pojedynczego substratu na dwie powstałe cząsteczki produktu. Istnieje również wiele enzymów, które nie są specyficzne, co oznacza, że mogą one celować w więcej niż jeden substrat, w zależności od warunków w komórce.