De enzymatisk aktivitet det er en måte å uttrykke mengden av enzymet tilstede på et gitt tidspunkt. Indikerer mengden substrat transformert til produkt, ved den katalytiske virkningen av enzymet per tidsenhet.
Det er påvirket av forholdene der den enzymatiske reaksjonen finner sted, og det er derfor det vanligvis refererer til temperaturen den måles under. Men hva er enzymer? De er biologiske katalysatorer som er i stand til å akselerere hastigheten på en reaksjon uten å gjennomgå en irreversibel endring under den katalyserte prosessen..
Enzymer er generelt proteiner med unntak av ribosomer, RNA-molekyler med enzymatisk aktivitet.
Enzymer øker hastigheten på reaksjonen ved å redusere energibarrieren (aktiveringsenergi); som må utløpes for å nå overgangstilstanden, og dermed oppstår reaksjonen.
Substratmolekylene som når overgangstilstanden gjennomgår strukturelle endringer, som får dem til å stamme produktmolekylene. Basert på funksjonene de utfører, blir enzymer klassifisert i seks store grupper: oksyreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser..
Enzymerne bromelain og papain er for eksempel proteolytiske enzymer (hydrolaser) som finnes i henholdsvis ananas eller ananas og papaya eller papaya..
Det er kjent at både ananas og papaya letter fordøyelsesprosessen, siden ved å virke de proteolytiske enzymene de inneholder hjelper til med å fordøye proteinene fra, det vil si kjøtt og korn.
Artikkelindeks
Enzymenheten (IE) er mengden enzym som katalyserer transformasjonen av 1 µmol substrat på ett minutt.
Deretter definerte International System of Units (SI) enheten av enzymaktivitet som mengden enzym som omdanner 1 mol substrat til produkt per sekund. Denne enheten fikk navnet katal (kat).
1 mol = 106 µmol og 1 minutt = 60 sekunder.
Derfor er 1 katal lik 60106 UI. Ettersom katal er en stor enhet, brukes ofte mindre enheter, for eksempel: microkatal (µkat), 10-6 katal, og nanokatal (πkat), 10-9 katal.
Det er antall enheter av enzymaktivitet delt på milligram protein i prøven som testes. Den spesifikke aktiviteten er direkte relatert til graden av rensing av enzymet.
Det er flere metoder for å bestemme aktiviteten til et enzym. Valget av en bestemt metode vil avhenge av målet for enzymanalysen; anvendeligheten av metoden; tilgang til utstyret som er nødvendig for å gjennomføre eksperimentet; kostnadene ved å bruke en bestemt metode osv..
Det er spektrofotometriske, fluorometriske, kjemiluminescens-, kalorimetriske, radiometriske og kromatografiske metoder..
Spektrofotometriske metoder kan være kolorimetriske og avleses i den ultrafiolette (UV) regionen av elektromagnetisk stråling..
Den er basert på generering av en kromofor ved enzymatisk virkning. Enzymaktivitet kan følges kontinuerlig eller diskontinuerlig.
I kontinuerlig form plasseres reagensene i en kyvette i spektrofotometeret ved ønsket bølgelengde, noe som tilsvarer det der kromoforen har sin maksimale optiske tetthetsverdi; og at det i tillegg ikke er interferens med et annet stoff som kan genereres.
Den enzymatiske reaksjonen initieres ved tilsetning av prøven som inneholder enzymet, hvis aktivitet skal bestemmes. Samtidig startes stoppeklokken, og fra tid til annen blir den optiske tetthetsverdien notert..
Ettersom ekvivalensen av den optiske tettheten med mol substrat eller produktet av den enzymatiske virkningen er kjent, er det mulig å beregne molene av det forbrukne substratet eller de produserte molene, avhengig av teknikken som brukes..
Siden den enzymatiske reaksjonens forløpne tid er målt, kan mol forbrukes eller produseres per sekund oppnås. Dermed er den enzymatiske aktiviteten etablert i katal enheter.
I satsvis form for å bestemme den enzymatiske aktiviteten, plasseres prøverørene med reaksjonskomponentene, bortsett fra prøven som inneholder enzymet eller en annen komponent, i et bad ved 37 ° C. Reaksjonen starter deretter med tilsetning av den manglende komponenten..
Tiden som er angitt ved teknikken tillates å forekomme, og reaksjonen avsluttes ved tilsetning av en forbindelse som stopper reaksjonen. Den optiske tettheten leses i det øyeblikket, og fortsetter til slutt på samme måte som kontinuerlig for å bestemme den enzymatiske aktiviteten..
Koenzymet nikotinamityinukleotid har for eksempel to former: NADH (redusert) og NAD+ (rusten). På samme måte har koenzymet nikotinamityinukleotidfosfat to former NADPH og NADP+, redusert og oksidert, henholdsvis.
Både de reduserte og oksyderte formene av koenzymet avleses i en lengde på 260 nm fra ultrafiolett lys; i mellomtiden leses bare de reduserte formene i en lengde på 340 nm fra ultrafiolett lys.
Derfor leses de både i oksidasjons- eller reduksjonsreaksjonene der de nevnte koenzymer griper inn ved 340 nm.
Bestemmelsen av den enzymatiske aktiviteten, i det vesentlige, er den samme som den som fulgte i den kontinuerlige formen av den kolorimetriske metoden; bortsett fra at den optiske tettheten leses ved 340 nm for å observere generering av NADH eller NADPH, eller for å måle forbruket av disse koenzymer.
Dette vil avhenge av om den målte reaksjonen er oksidasjon eller reduksjon. Ved hjelp av samsvaret mellom den optiske tettheten og molene av NADH og NADPH, alt etter omstendighetene, kan den enzymatiske aktiviteten beregnes ved å dele molene av koenzymet med den forløpne tiden i sekunder.
Når substratkonsentrasjonen øker, øker enzymaktiviteten. Men ved en viss konsentrasjon av substratet er det aktive stedet eller de aktive stedene av enzymet mettet, slik at enzymaktiviteten blir konstant..
Imidlertid kan produktet av den enzymatiske virkningen også samhandle med de aktive stedene av enzymet, noe som gir en inhibering av den enzymatiske aktiviteten..
Produktet kan fungere som en konkurransedyktig hemmer; for eksempel kan enzymet heksokinase nevnes. Dette enzymet produserer fosforylering av glukose med opphav til glukose-6-fosfat, en forbindelse som, når den er akkumulert, hemmer heksokinase.
Det kan skje at en gruppe enzymer (A, B, C, D, E og F) virker sekvensielt i en metabolsk vei. Enzym B bruker produktet av enzym A som substrat, og så videre.
Avhengig av dens metabolske krav kan cellen aktivere eller hemme sekvensene av enzymatiske aktiviteter. For eksempel kan akkumulering av produktet av enzym F virke ved å hemme enzym A eller et hvilket som helst annet av enzymene i sekvensen..
Et enzym kan bestå av flere underenheter, hver med sine respektive aktive steder. Men disse underenhetene handler ikke uavhengig, så aktiviteten til en av underenhetene kan aktivere eller hemme handlingen til de gjenværende..
Selv om hemoglobin ikke regnes som et enzym, er det en fantastisk modell for fenomenet allosterisme. Hemoglobin består av fire proteinkjeder, to α-kjeder og to β-kjeder, hver av dem knyttet til en hemgruppe..
To fenomener kan forekomme mellom underenhetene: homoalosterisme og heteroalosterisme.
Binding av substratet til en av underenhetene øker affiniteten til de andre underenhetene for substratet, og igjen øker den enzymatiske aktiviteten til hver av de gjenværende underenhetene..
Inhibering av den enzymatiske aktiviteten i en av underenhetene gir samme effekt i de gjenværende..
Når det gjelder hemoglobin, vil oksygenbindingen til en hemgruppe av en av proteinkjedene føre til en økning i aviditeten for oksygen i de gjenværende kjedene..
Likeledes forårsaker frigjøring av oksygen fra en hemgruppe frigjøring av oksygen fra de gjenværende gruppene i proteinkjedene..
Bindingen av et aktiverende eller inhiberende stoff, annet enn substratet, til en av underenhetene vil forårsake en aktivering eller inhibering av den enzymatiske aktiviteten i de andre underenhetene.
Når det gjelder hemoglobin, er bindingen til hemgruppen av H.+, COto og 2,3-difosfoglyserat til en av underenhetene, reduserer hemmegruppens affinitet for oksygen og forårsaker frigjøring. Denne frigjøringen av oksygen produseres også i de andre kjedene av hemoglobin.
Når konsentrasjonen av substratet øker, øker enzymaktiviteten. Dette skyldes økt tilgang av substratmolekylene til de aktive stedene av enzymet..
Men for en gitt konsentrasjon av substratet er alle de aktive stedene av enzymet mettet med det, noe som forårsaker at den enzymatiske aktiviteten ikke øker selv om konsentrasjonen av substratet økes..
Enzymer har en optimal pH der enzymets affinitet for substratet er høyest. Ved denne pH oppnås den maksimale verdien av enzymatisk aktivitet.
Overskuddets surhet eller basitet av mediet kan forårsake en denaturering av enzymet, og dermed redusere dets aktivitet..
PH-profilen til enzymaktiviteten er variert. Således har for eksempel pepsin en maksimal aktivitet mellom 1-2 pH-enheter; trypsin har en optimal pH på 8; og papain har en konstant aktivitet mellom et pH-område mellom 4 og 8.
Enzymaktiviteten øker når temperaturen øker. Generelt dobles enzymaktiviteten for hver 10 graders økning, til den optimale temperaturen for enzymaktivitet er nådd..
Imidlertid, når den optimale temperaturen overskrides, har enzymaktiviteten en tendens til å synke når temperaturen i reaksjonen øker. Dette skyldes det faktum at proteiner, og derfor enzymer, gjennomgår denaturering på grunn av overdreven temperaturøkning..
Generelt har enzymer optimal aktivitet i et konsentrasjonsområde som ligger mellom 0 og 500 mmol / L. Imidlertid, for høyere konsentrasjoner, har enzymaktiviteten en tendens til å avta.
Under disse omstendighetene er visse ioniske interaksjoner i enzymer, som er nødvendige for maksimal aktivitet, blokkert..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.