دانلود مقاله تکنولوژی آنزیم با فرمت ورد ودر 15 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله

فهرست مطالب:

1-2- مفاهیم اولیه

2-2- محاسبه سرعت واکنش آنزیمی

3-2- مهار کنندگان آنزیمی

4-2- غیر فعال سازی آنزیم

 

1-2- مفاهیم اولیه

آنزیم­ها ماهیت پروتئینی داشته و کاتالیزور واکنش­های بیوشیمیایی به شمار می­آیند. علارغم اینکه باعث افزایش سرعت واکنش­ها می­گردند، در جریان واکنش مصرف نمی­شوند. تاثیری بر روی ثابت تعادل واکنش­ها نداشته و فقط زمان رسیدن به حالت تعادل را کوتاه­تر می­کنند. بر خلاف کاتالیزورهای شیمیایی، آنزیم­ها کاملا اختصاصی عمل کرده و از سرعت عمل بیشتری برخوردار هستند.

ترکیب یا ترکیباتی که تحت تاثیر آنزیم قرار می­گیرند سوبسترا (S)نامیده می­شوند و به ترکیباتی که در یک واکنش آنزیمی تولید می­شوند محصول (P)می­گویند.

در ادامه مفاهیم اولیه در مبحث آنزیم­ها به طور خلاطه آورده شده است که شامل نام گذاری آنزیم­ها، ساختار آنزیم­ها، دسته بندی آنزیم­ها، واحد فعالیت آنزیم، و جایگاه فعال آنزیم­ها می­باشد.

 

 

 

 

نام گذاری آنزیم­ها

 

 

روش قدیمی برای نام گذاری آنزیم­ها، استفاده از نام سوبسترای آن­ها به همراه پسوند Ase (آز) می­باشد. به عنوان نمونه: اوره­آز و یا آمیلاز. روش دیگر برای نام گذاری آنزیم­ها، استفاده از نام واکنشی است که توسط آنزیم کاتالیز می­شود مانند: اکسیداز و یا دکربوکسیلاز

ساختار آنزیم­ها

 

 

واحد سازنده آنزیم پروتئین­ است. پروتئین­ها پلیمرهای خطی از 20 نوع اسید آمینه هستند. در ساختمان تمام اسید آمینه­های استاندارد یک گروه کربکسیل و یک گروه آمینو وجود دارد که هر دو به یک کربن ( کربن الفا) متصل هستند و در این قسمت از ساختمان­شان اختلافی ندارند. اختلاف ساختمان 20 نوع اسید آمینه، در ریشه جانبی R آن­ها است که این ریشه نیز به کربن آلفا متصل است (شکل 1). این گروه (گروه R) از نظر ساختار، اندازه، بار الکتریکی در آمینو اسیدهای مختلف متفاوت است و بر روی حلالیت آمینو اسید در آب تاثیر میگذارد.

شکل1- ساختار مولکولی آمینو اسید

دسته بندی آنزیم­ها

 

 

آنزیم­ها بر اساس نقش ویژه­ای که در انواع واکنش­های بیوشیمایی دارند به شش گروه اصلی زیر تقسیم می­گردند.

1- اکسیدوردوکتازها: واکنش­های اکسیداسیون احیا را کاتالیز می­کنند.

دهیدرژناز­ها: از سوبستراهای خود هیدروژن (یا الکترون) می­گیرند و به پذیرنده­های الکترون مانند:

NAD⁺, NADP⁺, FAD, FMNمی­دهند.

اکسیدازها: از اکسیژن به عنوان پذیرنده الکترون استفاده می­کنند مانند: گلوکز اکسیداز

ردوکتازها: از NADH و NADPH هیدروژن یا الکترون می­گیرند و به پذیرنده­ای می­دهند.

اکسیژنازها: مستقیما اکسیژن وارد سوبسترا می­کنند.

پراکسیدازها: از آب اکسیژنه به عنوان پذیرنده الکترون استفاده می­کنند.

2- تراسفراز­ها: واکنش­های انتقال یک گروه یا یک ریشه را از ترکیبی به ترکیب دیگر کاتالیز می­کنند.

آمینو ترانسفراز­ها: عامل آمین را از ریشه اسید آمینه­ها به کتو اسیدها منتقل می­کنند و برعکس.

متیل ترانسفرازها: ریشه متیل را از یک سوبسترا به سوبسترای دیگر منتقل می­کنند.

اسیل ترانسفرازها: گروه اسیل را منتقل می­کنند.

کینازها: گروه فسفات را از ATP به سوبسترای خود منتقل می­کنند.

3- هیدرولازها: واکنش­های هیدرولیز را کاتالیز می­کنند.

فسفاتازها: ریشه فسفات را از سوبسترا با عمل هیدرولیز جدا می­کنند.

فسفودی استرازها: هیدرولیز پیوندهای فسفودی استر را کاتالیز می­کنند.

لیپازها: پیوندهای استری بین اسیدهای چرب را با عمل هیدرولیز جدا می­کنند.

پپتیدازها: پیوندهای پپتیدی را به کمک آب می­شکنند.

4- لیازها: افزودن یک گروه به ترکیبی که پیوند دوگانه دارد یا جدا کردن یک گروه از یک ترکیب با ایجاد پیوند دوگانه را کاتالیز می­کند.

دکربوکسیلازها: عامل اسیدی را از سوبسترا جدا می­کنند و دی اکسید کربن تولید می­کنند.

5- ایزومرازها: تبدیل سوبسترا به ایزومر دیگری از سوبسترا را کتالیز می­کنند.

مانند: راسمازها، اپی مرازها، موتازها، ایزومرازها

6- لیگازها: سنتز مولکول بزرگ از مولکول­های کوچک با مصرف ATP را کاتالیز می­کنند.

کربوکسیلازها: با مصرف ATP سوبسترای CO₂ (یا بیکربنات) را به صورت عامل اسیدی به سوبسترای دیگری اضافه می­کنند.

سنتتازها: با مصرف ATP مولکول­هایی را به هم متصل می­کنند.

واحد فعالیت آنزیم (EU)

 

 

مقدار آنزیمی است که بتواند یک میکرومول سوبسترا را در دمایºC 25 و در زمان 60 دقیقه به محصول تبدیل کند. فعالیت مخصوص آنزیم: به مقدار فعالیت آنزیمی که یک میلی گرم پروتئین دارا می­باشد فعالیت مخصوص آنزیم گفته می­شود. فعالیت آنزیمی= (وزن پروتئین (mg))/ (واحد آنزیمی)

 

 

جایگاه فعال آنزیم (EU)

 

 

به محلی در ساختمان آنزیم که سوبسترا به آن متصل شده و واکنش کاتالیز می­شود جایگاه فعال آنزیم گویند.

انواع مدل­های اتصال آنزیم به سوبسترا:

1- مدل فیشر فیشر یا قفل و کلید

طبق این مدل، در جایگاه فعال آنزیم منطقه­ای وجود دارد که مکمل ساختار سوبسترا است (شکل 2). به عبارت دیگر، آنزیم برای سوبسترای خود واجد قالب مشخصی است. این مدل اختصاصی بودن عملکرد آنزیم­ها را توجیه می­کند.