Značilnosti, funkcije in primeri holoencima

A Holoencim Gre. Niti podpornik niti kofaktor nista aktivna, kadar sta ločeno; to pomeni, da jih je treba delovati.

Tako so holoencimi kombinirani encimi in posledično so katalizator aktivni. Encimi so vrsta biomolekul, katerih delovanje v osnovi povečuje hitrost celičnih reakcij. Nekateri encimi potrebujejo pomoč drugih molekul, imenovanih kofaktorji.

Podpora + kofaktor = holoencim

Kofaktorji se medsebojno dopolnjujejo s nosilci in tvorijo aktivni holoencim, ki izvaja katalizo. Tisti encimi, ki zahtevajo določen kofaktor, so znani kot konjugirani encimi. Ta imata dve glavni komponenti: kofaktor, ki je lahko kovinski (anorganski) ion ali organska molekula; Apoencim, beljakovinski del.

[TOC]

Značilnosti holoencimov

Tvorijo podporniki in kofaktorji

Podpora so beljakovinski del kompleksa, kofaktorji pa so lahko organski ioni ali molekule.

Priznati raznolikost kofaktorjev

Obstajajo različne vrste kofaktorjev, ki pomagajo pri oblikovanju holoencimov. Nekaj ​​primerov so koencimi in skupni vitamini, na primer: vitamin B, FAD, NAD+, vitamin C T koencim A.

Nekateri kofaktorji s kovinskimi ioni, na primer: baker, železo, cink, kalcij in magnezij, med drugim. Druga vrsta kofaktorjev so tako imenovane protetične skupine.

Časovna ali stalna zveza

Cofactors lahko združujejo podporo z različno intenzivnostjo. V nekaterih primerih je zveza šibka in začasna, medtem ko je v drugih primerih zveza tako močna, da je trajna.

V primerih, ko je zveza začasna, ko se kofaktor izloči iz holoencima, postane spet podpora in preneha biti aktiven.

Delovanje

Holoencim je encim, pripravljen za izvajanje svoje katalitične funkcije; torej pospešiti nekatere kemične reakcije, ki nastanejo na različnih območjih.

Funkcije se lahko razlikujejo glede na specifično delovanje holoencima. Med najpomembnejšimi sestoji DNK polimeraza, katere funkcija je zagotoviti, da je kopija DNK pravilno izvedena.

Vam lahko služi: Ardipithecus: odkritje, značilnosti, lobanja

Primeri običajnih holoencimov

RNA polimeraza

3D polimerazna RNA. Vir: Maria Voigt., CC do 4.0, prek Wikimedia Commons

RNA polimeraza je holoencim, ki katalizira reakcijo sinteze RNA. Ta holoencim je potreben za izgradnjo verig RNA iz verig plesni DNK, ki delujejo kot predloge med postopkom transkripcije.

Njegova funkcija je dodajanje ribonukleotidov na koncu 3 rastoče molekule RNA. V prokariotih podpora RNA polimeraza potrebuje kofaktorja, imenovanega Sigma 70.

DNK polimeraza

Homiens homo sapiens beta beta struktura DNK. Vir: Yikrazuul, CC BY-SA 3.0, prek Wikimedia Commons

DNK polimeraza je tudi holoencim, ki katalizira reakcijo polimerizacije DNA. Ta encim izpolnjuje zelo pomembno funkcijo za celice, ker je odgovoren za ponovitev genetskih informacij.

DNK polimeraza potrebuje ion s pozitivnim nabojem, običajno magnezijem, da lahko opravlja svojo funkcijo.

Obstaja več vrst DNA polimeraze: DNA polimeraza III je holoencim, ki ima dva centralna encima (Pol III), vsako spojino treh podenot (α, ɛ in θ), drsna sponka, ki ima dve beta podenoti in kompleks obremenitve nastavitev z več podenotami (Δ, τ, γ, ψ in χ).

Karbonska anhidraza

Ogljična struktura anhidraze

Ogljična anhidraza, imenovana tudi karbonatna dehidracija, spada v družino holoencimov, ki katalizirajo hitro pretvorbo ogljikovega dioksida (Co₂) in vode (H20) v bikarbonatu (H2CO3) in protoni (H+).

Encim potrebuje cinkov ion (Zn+2) kot kofaktor za opravljanje svoje funkcije. Reakcija, katalizirana z ogljikovo anhidrazo, je reverzibilna, zato se njegova aktivnost šteje za pomembno, saj pomaga ohranjati ravnovesje kisline med krvjo in tkivi.

Hemoglobin

Hemoglobin

Hemoglobin je zelo pomemben holoencim za transport plina v živalskih tkivih. Ta protein, prisoten v rdečih krvnih celicah, vsebuje železo (Fe+2), njegova funkcija pa je prevoz kisika iz pljuč na druga območja telesa.

Vam lahko služi: fotosintetski organizmi

Molekularna struktura hemoglobina je tetramer, kar pomeni, da je sestavljen iz 4 polipeptidnih verig ali podenot.

Vsaka podenota tega holoencima vsebuje skupino hemo in vsaka hemo skupina vsebuje železov atom, ki se lahko pridruži molekuli kisika. Hemoglobinska hemo skupina je njegova protetična skupina, potrebna za njegovo katalitično funkcijo.

Citokrom oksidaza

Citokrom oksidaza

Oksidazni citokrom je encim, ki sodeluje v procesih pridobivanja energije, ki se izvajajo v mitohondrijih skoraj vseh živih bitij.

To je zapleten holoencim, ki zahteva sodelovanje nekaterih kofaktorjev, železnih in bakrenih ionov, da bi katalizirali reakcijo prenosa elektronov in proizvodnjo ATP.

Piruvat kinaza

Citokrom oksidaza

Kinazni piruvat je še en pomemben holoencim za vse celice, saj sodeluje na eni od univerzalnih presnovnih poti: glikoliza.

Njegova funkcija je katalizirati prenos fosfatne skupine molekule, imenovane fosfoenolpiruvat v drugo molekulo, imenovano difosfat adenozin, da tvori ATP in piruvat.

Podpora zahtevajo kalijevi kationi (k ') in magnezij (mg+2) kot kofaktorje, da tvorijo funkcionalni holoencim.

Karboksilaza piruvat

Karboksilaza piruvat

Drug pomemben primer je piruvat karboksilaze, holoenzy. Tako piruvat postane oksalacetat, pomemben posrednik pri presnovi.

Za funkcionalno aktivno piravat iz pemene -karboksilaze zahteva kofaktor, imenovan Biotin.

Acetil COA karboksilaza

Acetil COA karboksilaza e-coli

Acetil-CoA karboksilaza je holoencim, katerega kofaktor, kot je navedeno z imenom, je koencim do.

Ko sta apoencim in koencim A povezana, je holoencim katalitično aktiven za izvajanje svoje funkcije: prenos karboksilne skupine na acetil-CoA, da jo spremenite v malonil koencim A (malonil-CoA).

Vam lahko služi: curl: sestava, deli, pomen

Acetil-CoA opravlja pomembne funkcije tako v živalskih in rastlinskih celicah.

Oksidaza monoamin

Oksidazna monoaminska struktura

To je pomemben holoencim v človeškem živčnem sistemu, njegova funkcija je spodbujanje razgradnje nekaterih nevrotransmiterjev.

Da bi bil monoamin oksidaze katalitično aktiven, mora kovalentno združiti svoj kofaktor, flavin in adenin dinukleotid (FAD).

Laktat dehidrogenaza

Laktat dehidrogenaza

Laktat dehidrogenaza je pomemben holoencim za vsa živa bitja, zlasti v tkivih, ki porabijo veliko energije, kot so srce, možgani, jetra, skeletne mišice, pljuča, pljuča, pljuča.

Ta encim zahteva prisotnost njegovega kofaktorja, nikotinamida in adenina (NAD), da katalizira reakcijo pretvorbe laktata piruvata.

Katalaza

Struktura beljakovin katalaze. Vir: Vossman, CC BY-SA 3.0, prek Wikimedia Commons

Katalaza je pomemben holoencim pri preprečevanju toksičnosti celic. Njegova funkcija je razgraditi vodikov peroksid, produkt celičnega metabolizma, kisika in vode.

Podpora Catalase zahteva, da se aktivirata dva kofaktorja: manganov ion in hemo protetična skupina, podobna hemoglobinu.

Reference

1. Athappilly, f. K., & Hendrickson, w. Do. (devetnajst devetdeset pet). Struktura biotinil domene acetil-koencima A karboksilaza, določena z noro fazo. Struktura, 3(12), 1407-1419.
2. Berg, j., Tymoczko, j., Gatto, g. & Strayer, L. (2015). Biokemija (8. izd.). W. H. Freeman in družba.
3. Fegler, j. (1944). Delovanje ogljikove anhidraze v krvi. Narava, 137-38.
4. Gaweska, h., & Fitzpatrick, P. F. (2011). Strukture in mehanizem družine monoamin oksidaze. Biomolekularni koncepti, 2(5), 365–377.
5. Gupta, v., & Bamezai, r. N. K. (2010). Človeški piruvat kinaza M2: večnamenski protein. Znanstveni protein, 19(11), 2031–2044.
6. Jitrapakdee, s., St Maurice, m., Rayment, i., Cleland, w. W., Wallace, J. C., & Attwood, str. V. (2008). Struktura, mehanizem in regulacija piruvat karboksilaze. Journal Biochemical, 413(3), 369–387.
7. Muirhead, h. (1990). Izoencimi piruvat kinaze. Transakcije z biokemično družbo, 18, 193-196.