មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម: រចនាសម្ព័ន្ធ, លក្ខណៈសម្បត្តិ។ តើអ្នកណារកឃើញមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមនេះ? អ្វីដែលត្រូវបានគេហៅថាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម?

យើងទាំងអស់គ្នាបានឮអំពីអង់ស៊ីមប៉ុន្តែវាមិនទំនងទេដែលយើងទាំងអស់គ្នាដឹងថាតើសារធាតុទាំងនេះត្រូវបានរៀបចំនិងមូលហេតុដែលវាត្រូវការ។ អត្ថបទនេះនឹងជួយឱ្យយល់ពីរចនាសម្ព័ន្ធនិង មុខងារនៃអង់ស៊ីម (អង់ហ្ស៊ីម) ជាទូទៅនិងមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មរបស់ពួកគេជាពិសេស។

ប្រវត្តិសាស្រ្តនៃការស្រាវជ្រាវ

នៅឆ្នាំ 1833 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិបារាំងឈ្មោះ Anselm Payen បានរកឃើញនិងរៀបរាប់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អេហ្ស៊ីឡាហ្សែន។

ប៉ុន្មានឆ្នាំក្រោយមកលោក Louis Pasteur បានសិក្សាពីការបម្លែងជាតិស្ករទៅជាជាតិអាល់កុលដោយមានការចូលរួមពីមេផ្សំដែលបានលើកឡើងថាដំណើរការនេះគឺដោយសារសារធាតុគីមីដែលបង្កើតបានជាផ្សិត។

នៅចុងសតវត្សទី 19 អ្នកវិជ្ជាជីវវិទូ Willie Kühneបានណែនាំពាក្យដំបូងថាអង់ស៊ីម។

អាល្លឺម៉ង់ Edward Buchner នៅឆ្នាំ 1897 បានជ្រើសរើសចេញនិងរៀបរាប់អំពីហ្ស៊ីមម៉ាសដែលជាស្មុគស្មាញ enzymatic ដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មនៃការផ្លាស់ប្តូរនៃ sucrose ទៅជាអាល់កុលអេលិច។ នៅក្នុងធម្មជាតិ zymase ត្រូវបានគេរកឃើញក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៅក្នុងផ្សិតដំបែ។

វាមិនត្រូវបានដឹងច្បាស់នៅពេលណានិងអ្នកដែលរកឃើញកណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីមនោះទេ។ ការរកឃើញនេះត្រូវបានសន្មតថាជាអ្នកគីមីជ័យលាភីរង្វាន់ណូបែលលោក Eduard Buchner អ្នកជីវសាស្ដ្រអាមេរិកលោកជែមសឺមឺន (James Sumner) និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រល្បី ៗ ជាច្រើនទៀតដែលបានធ្វើការសិក្សាអំពីកាម៉ាឡា។

ព័ត៌មានទូទៅអំពីអង់ស៊ីម

រំលឹកឡើងវិញថាអង់ស៊ីមគឺជាសារធាតុនៃធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីនដែលធ្វើនៅក្នុងភាវៈរស់ដែលជាសារធាតុសម្រាប់ប្រតិកម្មគីមី។ នៅក្នុងអង់ស៊ីមមានតំបន់ដែលមិនចូលរួមដោយផ្ទាល់នៅក្នុងនេះ, វគ្គនៃប្រតិកម្មផ្តល់នូវមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម។

យើងផ្តល់នូវលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួននៃអង់ស៊ីម:

1) ប្រសិទ្ធភាព។ ចំនួនតិចតួចនៃសារធាតុគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីពន្លឿនប្រតិកម្មគីមី 10 ⁶ ដង។

2) ជាក់លាក់។ អង់ស៊ីមមួយមិនមែនជាសារធាតុជាសកលសម្រាប់ប្រតិកម្មណាមួយនៅក្នុងកោសិកានោះទេ។ ចំពោះអង់ស៊ីមភាពជាក់លាក់នៃសកម្មភាពត្រូវបានបង្ហាញ: អង់ស៊ីមនីមួយៗបណ្តាលអោយមានប្រតិកម្មមួយឬច្រើនដែលមានស្រទាប់ស្រដៀងគ្នា (ប្រតិកម្មដំបូង) ប៉ុន្តែចំពោះសារធាតុគីមីផ្សេងគ្នាអង់ហ្ស៊ីមដដែលមិនអាចប្រើបានទេ។ អន្តរកម្មជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមសមរម្យនិងបង្កើនល្បឿនបន្ថែមទៀតនៃប្រតិកម្មផ្តល់ឱ្យមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម។

3) សកម្មភាពអថេរ។ សកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមនៅក្នុងកោសិកាត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរឥតឈប់ឈរពីទាបទៅខ្ពស់។

4) ការប្រមូលផ្តុំអង់ស៊ីមមួយចំនួននៅក្នុងកោសិកាគឺមិនថេរនិងអាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅ។ អង់ស៊ីមបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាអសមត្ថភាពក្នុងជីវវិទ្យា។

ចំណាត់ថ្នាក់អង់ស៊ីម

តាមរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាវាជារឿងសាមញ្ញក្នុងការបែងចែកអង់ស៊ីមទៅជាមនុស្សសាមញ្ញនិងស្មុគស្មាញ។ ធម្មតាមានសមាសធាតុសំណល់អាមីណូសុទ្ធសាធ, សមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញមានក្រុមដែលមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីន។ ភាពស្មុគស្មាញត្រូវបានគេហៅថា coenzyme ។

ដោយប្រភេទនៃប្រតិកម្មដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកអង់ស៊ីមត្រូវបានបែងចែកជា:

1) Oxidoreductases (សំរបសំរួលប្រតិកម្ម redox) ។

2) ការផ្ទេរ (អនុវត្តក្រុមអាតូមដាច់ដោយឡែក) ។

3) ការជាប់លាប់ (បំណែកគីមីដែលបានបំបែកចេញ) ។

4) Lipases (បង្កើតចំណងនៅក្នុងប្រតិកម្មដោយសារថាមពលនៃ ATP) ។

5) Isomerases (ត្រូវបានជាប់ទាក់ទងក្នុងប្រតិកម្មនៃការបម្លែងគ្នានៃអ៊ីសូតូម) ។

6) Hydrolases (សំរបសំរួលប្រតិកម្មគីមីដោយការបែកចែកបំណែកសារធាតុ hydrolytic) ។

រចនាសម្ព័ន្ធអង់ស៊ីម

អង់ស៊ីមគឺជារចនាសម្ពន្ធ័វិមាត្រដ៏ស្មុគស្មាញមួយដែលមានភាគច្រើននៃកាកសំណល់ជាតិអាមីណូ។ ក៏មានក្រុមសិប្បនិម្មិតមួយ - ជាសមាសធាតុមួយនៃធម្មជាតិដែលមិនមែនជាប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងកាកសំណល់ជាតិអាមីណូ។

អង់ស៊ីមគឺមានមូលដ្ឋានប្រូតេអ៊ីន globular ដែលអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាចូលទៅក្នុងស្មុគស្មាញស្មុគ្រស្មាញ។ ដូចជាសារធាតុផ្សេងទៀតនៃធម្មជាតិប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីមត្រូវបានបម្លែងនៅពេលដែលសីតុណ្ហាភាពកើនឡើងឬស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃប្រតិកម្មគីមីមួយចំនួន។ ក្នុងកំឡុងពេលនៃការបែកបាក់រចនាសម្ព័ន្ធរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃអង់ស៊ីមបានប្រែប្រួលទៅតាមលក្ខណៈនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម។ ជាលទ្ធផលសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។

ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានបញ្ចោញជាធម្មតាមានទំហំតូចជាងអង់ហ្ស៊ីម។ អង់ស៊ីមសាមញ្ញបំផុតមានកាកសំណល់អាស៊ីតអាមីណូហុកសិបហើយមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មរបស់វាមានតែពីរប៉ុណ្ណោះ។

មានអង់ស៊ីមដែលជាទីតាំងនៃកាឡូរីដែលមិនត្រូវបានតំណាងដោយអាស៊ីដអាមីណូនោះទេប៉ុន្តែក្រុមប្រូតេអ៊ីនមួយដែលមានប្រភពដើមសរីរាង្គឬ (ច្រើនជាញឹកញាប់) មានប្រភពដើម - cofactor ។

គំនិតនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មមួយ

មានតែផ្នែកតូចមួយនៃអង់ស៊ីមប៉ុណ្ណោះដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មគីមី។ ផ្នែកនៃអង់ស៊ីមនេះត្រូវបានគេហៅថាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម។ កណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីមគឺជាជាតិខ្លាញ់ឬសំណល់អាស៊ីដអាមីណូជាច្រើនឬក្រុមសិប្បនិម្មិតដែលភ្ជាប់ទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមនិងធ្វើឱ្យប្រតិកម្ម។ សំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៃទីតាំងសកម្មអាចជាកម្មសិទ្ធិរបស់អាស៊ីដអាមីណូណាមួយ - ប៉ូលា, nonpolar, ចោទប្រកាន់, ក្រអូប, uncharged ។

កណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីម (វាគឺជាជាតិខ្លាញ់អាមីណូអាស៊ីដឬសារធាតុដទៃទៀតដែលមានសមត្ថភាពធ្វើអន្តរកម្មជាមួយប្រតិកម្ម) គឺជាផ្នែកមួយដ៏សំខាន់បំផុតនៃអង់ស៊ីមដោយគ្មានវាសារធាតុទាំងនេះនឹងគ្មានប្រយោជន៍។

ជាទូទៅម៉ូលេគុលអង់ហ្ស៊ីមមានកន្លែងសកម្មតែមួយដែលភ្ជាប់ទៅនឹងប្រតិកម្មស្រដៀងគ្នាមួយឬច្រើន។ កាកសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៃកណ្តាលសកម្មបង្កើតជាអ៊ីដ្រូសែន, សំពាធ hydrophobic ឬ covalent, បង្កើតជាអង់ហ្ស៊ីមស្មុគ្រស្មាញ។

រចនាសម្ព័ន្ធនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្ម

មជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមសាមញ្ញនិងស្មុគស្មាញគឺហោប៉ៅឬរន្ធមួយ។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមត្រូវតែត្រូវគ្នាតាមអេឡិចត្រូនិចនិងធរណីមាត្រទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមចាប់តាំងពីការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃអង់ស៊ីមអាចផ្លាស់ប្តូរទីតាំងសកម្ម។

មជ្ឈមណ្ឌលចងនិងកោសិកាគឺជាតំបន់នៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីម។ ជាក់ស្តែងកណ្តាលភ្ជាប់ "ពិនិត្យ" ស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ភាពឆបគ្នានិងទំនាក់ទំនងជាមួយវាហើយមជ្ឈមណ្ឌលកោសិកាត្រូវចំណាយពេលដោយផ្ទាល់នៅក្នុងប្រតិកម្ម។

ការចងនៃមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម

ដើម្បីពន្យល់ពីរបៀបដែលកណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីមភ្ជាប់នឹងប្រតិកម្មពិសេសទ្រឹស្តីជាច្រើនត្រូវបានគេស្នើឡើង។ ការពេញនិយមបំផុតនៃទ្រឹស្ដីនេះគឺទ្រឹស្ដីរបស់ Fisher វាក៏ជាទ្រឹស្តីនៃ "សោនិងគន្លឹះ" ។ លោក Fischer បានលើកឡើងថាមានអង់ស៊ីមមួយដែលសមស្របបំផុតចំពោះស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗទាក់ទងនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយរបស់វា។ បន្ទាប់ពីការបង្កើតអង់ស៊ីម - ស្រទាប់ខាងក្រោម, ការផ្លាស់ប្តូរមិនមានកើតឡើង។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអាមេរិកមួយរូបទៀតគឺលោក Daniel Koschland បានបន្ថែមទ្រឹស្តីរបស់លោក Fisher ដោយសន្មតថាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃអង់ស៊ីមអាចផ្លាស់ប្តូរសមីការរបស់វារហូតដល់វាឈានដល់ស្រទាប់ខាងក្រោមមួយ។

Kinetics នៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម

លក្ខណៈពិសេសនៃដំណើរការនៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីមត្រូវបានសិក្សាដោយសាខាដាច់ដោយឡែកមួយនៃជីវគីមីវិទ្យា - kinetics enzymatic ។ វិទ្យាសាស្រ្តនេះសិក្សាពីលក្ខណៈពិសេសនៃប្រតិកម្មនៃកំហាប់នៃអង់ស៊ីមនិងស្រទាប់ខាងក្រោមការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មទៅលើសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងកោសិកានិងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃកណ្តាលសកម្មនៃអង់ស៊ីមអាស្រ័យលើការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្ររាងកាយនិងគីមីរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។

kinetics enzymatic តិបត្តិការជាមួយគំនិតដូចជាអត្រាប្រតិកម្មថាមពលការធ្វើសកម្មភាពឧបសគ្គសកម្មភាពសកម្មភាពម៉ូលេគុលសកម្មភាពជាក់លាក់ល។ សូមឱ្យយើងពិចារណាមួយចំនួននៃគំនិតទាំងនេះ។

ដើម្បីឱ្យមានប្រតិកម្មជីវសាស្ត្រកើតមានឡើងវិញអ្នកប្រើត្រូវបញ្ជូនថាមពលមួយចំនួន។ ថាមពលនេះត្រូវបានគេហៅថាថាមពលសកម្ម។

ការបន្ថែមអង់ហ្ស៊ីមដល់ប្រតិកម្មអាចបន្ថយថាមពល សកម្ម។ សារធាតុមួយចំនួនមានប្រតិកម្មដោយពុំមានការចូលរួមពីអង់ហ្ស៊ីមទេព្រោះថាមពលសកម្មខ្លាំងពេក។ លំនឹងនៃប្រតិកម្មមិនផ្លាស់ប្តូរជាមួយការបន្ថែមអង់ស៊ីមនោះទេ។

អត្រាប្រតិកម្មគឺជាបរិមាណផលិតផលប្រតិកម្មដែលលេចឡើងឬបាត់ក្នុងមួយម៉ោង។

ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មទៅលើការប្រមូលផ្ដុំនៃស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានកំណត់ដោយបរិមាណរូបរាងដែលមិនមានរូបរាង, ថេរមីលីស។

សកម្មភាពម៉ូលេគុល - ចំនួនម៉ូលេគុលនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានបម្លែងដោយម៉ូលេគុលមួយនៃអង់ស៊ីមក្នុងមួយឯកតា។