酵素:生物学的反応のワークホール
酵素は生物学的触媒であり、その過程で消費されることなく、生物内の化学反応を高速化することを意味します。それらは、消化からDNA複製まで、ほとんどすべての生物学的プロセスに不可欠です。これらの構造と機能の内訳は次のとおりです。
構造:
* タンパク質: ほとんどの酵素はタンパク質であり、アミノ酸の長い鎖で構成された複雑な分子です。
* 特定の形状: アミノ酸配列は、酵素の3次元形状を決定します。このユニークな形状は、その機能にとって重要です。
* アクティブサイト: 活性部位と呼ばれる酵素の表面上の特定の領域は、酵素がその基質に結合する場所(それが作用する分子)です。アクティブサイトには、基質を相補的な形状と化学的特性があり、ロックとキーのように一緒にフィットすることができます。
関数:
* 活性化エネルギーの低下: 酵素は、反応の活性化エネルギーを低下させることにより機能します。これは、反応が発生するために必要な最小エネルギーです。彼らは、より低い活性化エネルギーを持つ代替反応経路を提供することにより、これを行います。
* 特異性: 酵素は非常に特異的です。つまり、各酵素は通常、1つまたは少数の反応のみを触媒します。この特異性は、活性部位のユニークな形状と化学的特性によるものです。
* 再利用可能性: 反応を触媒した後、酵素は消費されず、何度も使用できます。
* 規制: 酵素活性は、温度、pH、阻害剤または活性化因子の存在などの要因によって調節できます。
これが酵素機能を理解するのに役立つ類推です:
あなたが反応の活性化エネルギーを表す山を持っていると想像してください。山を登るには多くの努力が必要です(反応物は、活性化エネルギーを克服し、製品に変えるために多くのエネルギーが必要です)。 酵素は山を通るトンネルとして機能し、反応物が製品に変わるのをより簡単かつ速くします。
酵素の種類:
酵素には6つの主要なクラスがあり、それぞれが特定の触媒機能を備えています。
1。酸化還元酵素: 酸化還元反応を触媒します。
2。トランスフェーゼ: 分子間で官能基を転送します。
3。ヒドロラーゼ: 水を加えて分子を分解します。
4。リアーゼ: 水を追加せずに化学的結合を破ります。
5。イソメラーゼ: 分子内で原子を再配置します。
6。リガーゼ: 2つの分子を一緒に結合します。
要約:
酵素は、活性化エネルギーを低下させることにより生物学的反応を加速する必須タンパク質です。それらは高い特異性を示し、再利用可能です。彼らのユニークな形状とアクティブサイトはその機能の原因であり、その活動は規制の影響を受けます。酵素の構造と機能を理解することは、生命を維持する複雑なプロセスを理解するために重要です。