FERMENTAI (ENZIMAI)
Fermentai (enzimai) – biologinių reakcijų katalizatoriai, greitinantys chemines reakcijas.
Išskirtinės savybės:
Katalitinis pajėgumas: pagreitina reakcijas 10^7 - 10^10 kartų.
Specifiškumas: veikia konkrečius substratus.
Veikimo sąlygos: vyksta optimaliai vandeniniuose tirpaluose.
Temperatūros ir pH jautrumas.
Reguliavimas: aktyvumas keičiamas atsakant į metabolinius signalus.
FERMENTŲ FUNKCIJOS
Katalitinė funkcija: metabolinių reakcijų sekų katalizavimas.
Reguliacinė funkcija: aktyvumo keitimas, siekiant prisitaikyti prie aplinkos.
ENZIMOLOGIJOS SĄVOKOS
Fermentų aktyvumas priklauso nuo baltyminės struktūros ir erdvinės konformacijos.
Substratas - medžiaga, kurią fermentas katalizuoja.
Fermentai gali būti paprasti (tik baltymai) ir sudėtingi (reikalaujantys kofaktorių).
KOFERMENTAI
Kofermentai - cheminiai komponentai, užtikrinantys fermento veiklą.
Paprastai regeneruojasi ir nedalyvauja stechiometriškai.
AKTYVUS CENTRAS
Fermento dalis, kur vyksta substrato veikimas.
Sudarytas iš surišimo ir katalitinio centrų.
Specifiškumas priklauso nuo molekulių jėgų: joninių, vandenilinių ryšių.
FERMENTŲ KLASIFIKACIJA
Pagrindinės klasės:
Oksireduktazės
Transferazės
Hidrolazės
Liazės
Izomerazės
Ligazės
ENZIMO AKTYVUMAS
Matavimo vienetai: IU, kat.
V = k [E] (fermento reakcijos greitis priklauso nuo koncentracijos).
Fermento aktyvumas matuojamas optimaliose sąlygose.
ENERGETINIAI BIOKATALIZĖS ASPEKTAI
Fermentai nesumažina reakcijos pusiausvyros, tik greitina procesą.
ΔG0' - reakcinės laisvos energijos pokytis.
Aktyvacijos energija (EA) – energija, reikalinga pereinamai būsenai pasiekti.
FERMENTINĖS KATALIZĖS MECHANIZMAI
Fermentai mažina EA ir padidina substrato reaktyvumą:
Substrato suartinimo efektas.
Tarpinių konformacijų formavimasis.
Katalizuojamos reakcijos kelio suteikimas.
SANGUŽOS IR REAKCIJOS GREITIS
Fermentai didina greitį, mažindami aktyvacijos energiją.
Efektyvus molekulių išsidėstymas fermento paviršiuje.