Det enzymatisk aktivitet det er en måde at udtrykke mængden af enzymet til stede på et givet tidspunkt. Angiver mængden af substrat transformeret til produkt ved enzymets katalytiske virkning pr. Tidsenhed.
Det påvirkes af de betingelser, hvor den enzymatiske reaktion finder sted, hvorfor det normalt henviser til den temperatur, ved hvilken den måles. Men hvad er enzymer? De er biologiske katalysatorer, der er i stand til at fremskynde reaktionshastigheden uden at gennemgå en irreversibel ændring under den katalyserede proces.
Enzymer er generelt proteiner med undtagelse af ribosomer, RNA-molekyler med enzymatisk aktivitet.
Enzymer øger reaktionshastigheden ved at reducere energibarrieren (aktiveringsenergi); der skal udløbe for at nå overgangstilstanden, og dermed sker reaktionen.
Substratmolekylerne, der når overgangstilstanden, gennemgår strukturelle ændringer, som får dem til at stamme fra produktmolekylerne. Baseret på de funktioner, de udfører, klassificeres enzymer i seks store grupper: oxyreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser..
Enzymerne bromelain og papain er for eksempel proteolytiske enzymer (hydrolaser), der findes i henholdsvis ananas eller ananas og papaya eller papaya..
Det er kendt, at både ananas og papaya letter fordøjelsesprocessen, da ved at virke de proteolytiske enzymer, de indeholder, hjælper med at fordøje proteinerne fra, dvs. kød og korn.
Artikelindeks
Enzymenheden (IU) er den mængde enzym, der katalyserer transformationen af 1 µmol substrat på et minut.
Derefter definerede det internationale system for enheder (SI) enheden af enzymaktivitet som den mængde enzym, der omdanner 1 mol substrat til produkt pr. Sekund. Denne enhed fik navnet katal (kat).
1 mol = 106 µmol og 1 minut = 60 sekunder.
Derfor er 1 katal lig med 60106 UI. Da katal er en stor enhed, anvendes ofte mindre enheder, såsom: mikrokatal (µkat), 10-6 katal, og nanokatal (πkat), 10-9 katal.
Det er antallet af enheder af enzymaktivitet divideret med milligram protein i prøven, der testes. Den specifikke aktivitet er direkte relateret til graden af oprensning af enzymet.
Der er flere metoder til bestemmelse af et enzyms aktivitet. Valget af en bestemt metode vil afhænge af målet med enzymassayet; metodens anvendelighed adgang til det udstyr, der er nødvendigt for at gennemføre eksperimentet omkostningerne ved at bruge en bestemt metode osv..
Der er spektrofotometriske, fluorometriske, kemiluminescens-, kalorimetriske, radiometriske og kromatografiske metoder..
Spektrofotometriske metoder kan være kolorimetriske og læses i den ultraviolette (UV) region af elektromagnetisk stråling..
Det er baseret på dannelsen af en kromofor ved enzymatisk virkning. Enzymaktivitet kan følges kontinuerligt eller diskontinuerligt.
I den kontinuerlige form placeres reagenserne i en kuvette i spektrofotometeret ved den ønskede bølgelængde, hvilket svarer til det, hvor kromoforen har sin maksimale optiske densitetsværdi; og at der desuden ikke er interferens med et andet stof, der kan genereres.
Den enzymatiske reaktion initieres ved tilsætning af prøven indeholdende enzymet, hvis aktivitet skal bestemmes. Samtidig startes stopuret, og fra tid til anden noteres den optiske densitetsværdi..
Da ækvivalensen af den optiske densitet med mol substratet eller produktet af den enzymatiske virkning er kendt, afhængigt af den anvendte teknik, er det muligt at beregne mol af det forbrugte substrat eller de producerede mol..
Da den forløbne tid for den enzymatiske reaktion er blevet målt, kan der desuden opnås de mol, der forbruges eller produceres pr. Sekund. Den enzymatiske aktivitet er således etableret i katal enheder.
I batchform til bestemmelse af den enzymatiske aktivitet anbringes reagensglas med reaktionskomponenterne, bortset fra prøven indeholdende enzymet eller en anden komponent, i et bad ved 37 ° C. Reaktionen starter derefter med tilføjelsen af den manglende komponent..
Den tid, der er angivet ved teknikken, tillades at forekomme, og reaktionen afsluttes ved tilsætning af en forbindelse, der stopper reaktionen. Den optiske densitet læses i det øjeblik og fortsætter til sidst på samme måde som den kontinuerlige måde at bestemme den enzymatiske aktivitet..
Coenzymet nikotinamityinukleotid har for eksempel to former: NADH (reduceret) og NAD+ (rusten). Ligeledes har coenzymet nicotinamityinucleotidphosphat to former NADPH og NADP+, reduceret og oxideret, henholdsvis.
Både de reducerede og oxiderede former af coenzym læses i en længde på 260 nm fra ultraviolet lys; i mellemtiden læses kun de reducerede former i en længde på 340 nm fra det ultraviolette lys.
Derfor læses de både i oxidations- eller reduktionsreaktionerne, hvor de navngivne coenzymer griber ind, ved 340 nm.
Bestemmelsen af den enzymatiske aktivitet er i det væsentlige den samme som den, der følges i den kontinuerlige form af den kolorimetriske metode; bortset fra at den optiske densitet læses ved 340 nm for at observere dannelsen af NADH eller NADPH eller for at måle forbruget af disse co-enzymer.
Dette afhænger af, om den målte reaktion er oxidation eller reduktion. Ved hjælp af sammenhængen mellem den optiske densitet og mol NADH og NADPH, alt efter omstændighederne, kan den enzymatiske aktivitet beregnes ved at dividere mol af coenzym med den forløbne tid i sekunder.
Efterhånden som substratkoncentrationen øges, øges enzymaktiviteten. Men ved en bestemt koncentration af substratet er enzymets aktive sted eller aktive steder mættet, så enzymaktiviteten bliver konstant..
Imidlertid kan produktet af den enzymatiske virkning også interagere med de aktive steder i enzymet og frembringe en hæmning af den enzymatiske aktivitet..
Produktet kan fungere som en konkurrencedygtig hæmmer; for eksempel kan enzymet hexokinase nævnes. Dette enzym producerer phosphorylering af glucose, der stammer fra glucose-6-phosphat, en forbindelse, der, når den er akkumuleret, hæmmer hexokinase.
Det kan ske, at en gruppe enzymer (A, B, C, D, E og F) fungerer sekventielt i en metabolisk vej. Enzym B bruger produktet af enzym A som et substrat og så videre.
Afhængig af dens metaboliske krav kan cellen aktivere eller hæmme sekvenserne af enzymatiske aktiviteter. For eksempel kan akkumuleringen af produktet af enzym F virke ved at hæmme enzym A eller et hvilket som helst andet af enzymerne i sekvensen.
Et enzym kan bestå af flere underenheder, hver med sine respektive aktive steder. Men disse underenheder handler ikke uafhængigt, så aktiviteten af en af underenhederne kan aktivere eller hæmme virkningen af de resterende..
Selvom hæmoglobin ikke betragtes som et enzym, er det en storslået model for fænomenet allosterisme. Hæmoglobin består af fire proteinkæder, to α-kæder og to β-kæder, der hver er bundet til en hæmgruppe..
To fænomener kan forekomme mellem underenhederne: homoalosterisme og heteroalosterisme.
Binding af substratet til en af underenhederne øger affiniteten af de andre underenheder til substratet, hvilket igen øger den enzymatiske aktivitet af hver af de resterende underenheder..
Inhibering af den enzymatiske aktivitet i en af underenhederne producerer ligeledes den samme effekt i de resterende..
I tilfælde af hæmoglobin vil iltbinding til en hæmgruppe i en af proteinkæderne medføre en forøgelse af iltet for ilt i de resterende kæder..
Ligeledes forårsager frigivelse af ilt fra en hæmgruppe frigivelse af ilt fra de resterende grupper af proteinkæderne..
Bindingen af et aktiverende eller inhiberende stof, andet end substratet, til en af underenhederne vil forårsage en aktivering eller inhibering af den enzymatiske aktivitet i de andre underenheder.
I tilfælde af hæmoglobin er bindingen til hæmgruppen af H+, COto og 2,3-diphosphoglycerat til en af underenhederne, nedsætter hæmgruppens affinitet for ilt, hvilket forårsager frigivelse. Denne frigivelse af ilt produceres også i de andre hæmoglobinkæder.
Når koncentrationen af substratet stiger, øges enzymaktiviteten. Dette skyldes øget adgang af substratmolekylerne til de aktive steder i enzymet..
Men for en given koncentration af substratet er alle de aktive steder i enzymet mættet med det, hvilket forårsager, at den enzymatiske aktivitet ikke øges, selvom koncentrationen af substratet øges..
Enzymer har en optimal pH-værdi, hvor enzymets affinitet for substratet er højest. Ved denne pH nås den maksimale værdi af enzymatisk aktivitet.
Overskydende surhedsgrad eller basiskhed af mediet kan forårsage en denaturering af enzymet, hvilket reducerer dets aktivitet..
Enzymaktivitets pH-profil varieres. Således har f.eks. Pepsin en maksimal aktivitet mellem 1-2 pH-enheder; trypsin har en optimal pH på 8; og papain har en konstant aktivitet mellem et pH-interval mellem 4 og 8.
Enzymaktivitet øges, når temperaturen stiger. Generelt fordobles enzymaktivitet for hver 10 graders stigning, indtil den optimale temperatur for enzymaktivitet er nået..
Når den optimale temperatur overskrides, har enzymaktiviteten imidlertid en tendens til at falde, når reaktionstemperaturen stiger. Dette skyldes det faktum, at proteiner og derfor enzymer gennemgår denaturering på grund af en overdreven stigning i temperaturen..
Generelt har enzymer optimal aktivitet i et koncentrationsområde, der ligger mellem 0 og 500 mmol / L. Imidlertid har enzymaktivitet en tendens til at falde for højere koncentrationer.
Under disse omstændigheder er visse ioniske interaktioner i enzymer, der er nødvendige for deres maksimale aktivitet, blokeret..
Endnu ingen kommentarer