Ποια είναι η δομή των ενζύμων στα ζωντανά κύτταρα;
1. Πρωτογενής δομή: Αυτό αναφέρεται στη γραμμική αλληλουχία των αμινοξέων στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Η συγκεκριμένη σειρά αμινοξέων καθορίζει το συνολικό σχήμα και τη λειτουργία του ενζύμου.
2. Δευτερεύουσα δομή: Η κύρια δομή διπλώνει σε κανονικά, επαναλαμβανόμενα πρότυπα, κυρίως άλφα-ελαστικά και βήτα-φύλλα, σταθεροποιημένα από δεσμούς υδρογόνου. Αυτά τα μοτίβα σχηματίζουν τη ραχοκοκαλιά του ενζύμου.
3. Τριτοβάθμια δομή: Το τρισδιάστατο σχήμα μιας ενιαίας πολυπεπτιδικής αλυσίδας είναι η τριτοβάθμια δομή της. Αυτό καθορίζεται από αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πλευρικών αλυσίδων αμινοξέων, συμπεριλαμβανομένων των δεσμών υδρογόνου, των ιοντικών δεσμών, των υδρόφοβων αλληλεπιδράσεων και των δισουλφιδικών γεφυρών.
4. Τετραγωνική δομή: Ορισμένα ένζυμα αποτελούνται από πολλαπλές πολυπεπτιδικές αλυσίδες, που ονομάζονται υπομονάδες, οι οποίες συσχετίζονται για να σχηματίσουν το λειτουργικό ένζυμο. Η διάταξη αυτών των υπομονάδων είναι η τετραγωνική δομή.
Ενεργός ιστότοπος: Μέσα στην σύνθετη 3D δομή ενός ενζύμου, υπάρχει μια συγκεκριμένη περιοχή που ονομάζεται ενεργός τόπος. Αυτό είναι όπου το υπόστρωμα, το μόριο Το ένζυμο δρα επάνω, δεσμεύεται και υφίσταται τη χημική αντίδραση. Η ενεργή θέση είναι συνήθως ένα αυλάκι ή τσέπη με μοναδικό σχήμα και χημικό περιβάλλον που συμπληρώνει το υπόστρωμα.
Άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά:
* συμπαράγοντες: Ορισμένα ένζυμα απαιτούν λειτουργικά μόρια μη πρωτεΐνης που ονομάζονται συμπαράγοντες. Αυτά μπορεί να είναι μεταλλικά ιόντα ή οργανικά μόρια όπως βιταμίνες.
* Coenzymes: Αυτοί είναι οργανικοί συμπαράγοντες που συνδέονται με ένζυμα και βοηθούν στην κατάλυση.
* αλλοστερικές τοποθεσίες: Αυτές είναι τοποθεσίες στο ένζυμο ξεχωριστά από την ενεργό θέση. Η δέσμευση των μορίων σε αυτές τις θέσεις μπορεί να ρυθμίσει τη δραστηριότητα του ενζύμου.
Βασικά σημεία:
* Η δομή ενός ενζύμου είναι εξαιρετικά συγκεκριμένη, εξασφαλίζοντας ότι αλληλεπιδρά μόνο με το συγκεκριμένο υπόστρωμα του.
* Το σχήμα και το χημικό περιβάλλον της ενεργού θέσης είναι ζωτικής σημασίας για την καταλυτική δραστικότητα του ενζύμου.
* Οποιαδήποτε μεταβολή της δομής του ενζύμου, λόγω παραγόντων όπως η θερμοκρασία, το ρΗ ή οι μεταλλάξεις, μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του.
Παράδειγμα:
* Το ένζυμο εξοκινάση, η οποία καταλύει τη φωσφορυλίωση της γλυκόζης, έχει μια συγκεκριμένη ενεργή θέση που δεσμεύει τη γλυκόζη. Η διάταξη των αμινοξέων στην ενεργό θέση διευκολύνει τη μεταφορά μιας φωσφορικής ομάδας από ΑΤΡ σε γλυκόζη.
Η κατανόηση της δομής των ενζύμων είναι απαραίτητη για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας και του τρόπου με τον οποίο ρυθμίζονται σε ζωντανά κύτταρα.
