Unit Aktiviti Enzimatik, Pengukuran, Peraturan dan Faktor

The aktiviti enzimatik Ini adalah cara untuk menyatakan jumlah enzim yang hadir pada masa tertentu. Menunjukkan jumlah substrat yang diubah menjadi produk, oleh tindakan pemangkin enzim per unit masa.

Ia dipengaruhi oleh syarat -syarat di mana tindak balas enzimatik berlaku, sebab itu biasanya dirujuk ke suhu di mana ia diukur. Tetapi apa itu enzim? Mereka adalah pemangkin biologi, mampu mempercepat kelajuan tindak balas tanpa mengalami perubahan yang tidak dapat dipulihkan semasa proses yang dipangkin.

Nanas atau ananás, buah yang mengandungi enzim bromeline, dan oleh itu mempamerkan aktiviti enzimatik yang tinggi .Sumber: h. Zell [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Enzim, secara umum, adalah protein dengan pengecualian ribosom, molekul RNA dengan aktiviti enzimatik. 

Enzim meningkatkan kelajuan tindak balas dengan mengurangkan halangan tenaga (tenaga pengaktifan); bahawa status peralihan mesti tamat tempoh dan reaksi berlaku demikian.

Molekul substrat yang mencapai status peralihan mengalami perubahan struktur, yang menyebabkan mereka berasal dari molekul produk. Berdasarkan fungsi yang mereka temui, enzim diklasifikasikan kepada enam kumpulan besar: oxyreductases, transfrases, hydrolases, liasas, isomeraft dan liga.

Enzim Bromeline dan Papain, misalnya, adalah enzim proteolitik (hydrolase) yang terdapat dalam nanas atau ananá, dan dalam pepaya atau susu,.

Adalah diketahui bahawa kedua -dua nanas dan pepaya memudahkan proses pencernaan, kerana dengan bertindak enzim proteolitik yang mereka mengandungi bantuan mencerna protein dari, untuk mengatakan, daging dan bijirin.

[TOC]

Unit Aktiviti Enzimatik

Unit enzimatik (UI) adalah jumlah enzim yang memangkinkan transformasi 1 μmol substrat dalam satu minit.

Selanjutnya, sistem unit antarabangsa (SI) menentukan unit aktiviti enzimatik sebagai jumlah enzim yang menukarkan 1 mol substrat ke dalam produk sesaat. Unit ini dipanggil Katal (Kat).

1 mol = 10⁶ μmoles dan 1 minit = 60 saat.

Oleh itu, 1 Katal bersamaan dengan 60 · 10⁶ Ui. Oleh kerana katal adalah unit besar, unit kecil biasanya digunakan, seperti: microkatal (μkat), 10^-6 Katal, dan nanokatal (πkat), 10^-9 Katal.

Aktiviti khusus

Ia adalah bilangan unit aktiviti enzimatik yang dibahagikan dengan miligram protein sampel yang tertakluk kepada ujian. Aktiviti khusus berkaitan secara langsung dengan tahap pembersihan enzim.

Bagaimana aktiviti enzimatik diukur?

Terdapat beberapa kaedah untuk menentukan aktiviti enzim. Pilihan kaedah tertentu bergantung kepada objektif esei enzim; kebolehgunaan kaedah; akses kepada peralatan yang diperlukan untuk melaksanakan eksperimen; Kos menggunakan kaedah yang diberikan, dll.

Boleh melayani anda: asid kromik: struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

Terdapat kaedah spektropometrik, fluorometrik, chemoluminescence, kalorimetrik, radiometrik dan kromatografi.

Kaedah spektrofotometrik boleh menjadi warna dan pembacaan di rantau ultraviolet (UV) radiasi elektromagnetik.

-Kaedah Colorimetric

Ia berdasarkan penjanaan kromofor oleh tindakan enzimatik. Aktiviti enzimatik boleh diikuti secara berterusan atau tidak berterusan.

Bentuk berterusan

Dalam bentuk yang berterusan, reagen diletakkan dalam baldi dalam spektrofotometer ke panjang gelombang yang dikehendaki, yang sepadan dengan kromofor yang mempunyai nilai maksimum kepadatan optik; dan sebagai tambahan, tidak ada gangguan dengan bahan lain yang dapat dihasilkan.

Reaksi enzimatik bermula dengan ketagihan sampel yang terkandung dalam enzim, yang kegiatannya dikehendaki untuk menentukan. Pada masa yang sama, jam randik dikendalikan, dan pada setiap masa, nilai ketumpatan optik diperhatikan.

Oleh kerana kesetaraan ketumpatan optik dengan tahi lalat substrat atau produk tindakan enzimatik diketahui, bergantung kepada teknik yang digunakan, tahi lalat substrat yang digunakan atau tahi lalat yang dihasilkan dapat dikira.

Di samping. Oleh itu, aktiviti enzimatik ditubuhkan dalam unit Katal.

Bentuk tak berterusan

Dalam bentuk yang tidak berterusan untuk menentukan aktiviti enzimatik, tiub ujian diletakkan dengan komponen tindak balas, dengan pengecualian sampel yang terkandung dalam enzim atau komponen lain, dalam mandi pada suhu 37 ° C. Reaksi bermula kemudian dengan ketagihan komponen yang hilang.

Masa yang ditunjukkan oleh teknik itu, dan tindak balas diselesaikan oleh ketagihan sebatian yang menghentikan reaksi. Ketumpatan optik dibaca pada masa itu, dan akhirnya meneruskan dengan cara yang sama seperti dengan cara yang berterusan untuk menentukan aktiviti enzimatik.

-Kaedah pembacaan dalam cahaya ultraviolet

Sebagai contoh, Coenzyme Nicotinamidadinucleótido mempunyai dua bentuk: NADH (dikurangkan), dan NAD⁺ (teroksida). Juga, Coenzyme Nicotinamidadinucleódophosphate mempunyai dua bentuk NADPH dan NADP⁺, dikurangkan dan teroksida, masing -masing.

Kedua -dua bentuk koenzim yang dikurangkan dan teroksida dibaca pada panjang 260 nm cahaya ultraviolet; Sementara itu, hanya bentuk yang dikurangkan dibaca pada panjang 340 nm cahaya ultraviolet.

Oleh itu, dalam tindak balas pengoksidaan atau pengurangan di mana koenzim yang dilantik campur tangan, 340 nm dibaca.

Penentuan aktiviti enzimatik, pada dasarnya, adalah sama seperti yang diikuti dalam bentuk berterusan kaedah kolorimetrik; Kecuali, ketumpatan optik dibaca pada 340 nm untuk memerhatikan penjanaan NADH atau NADPH, atau untuk mengukur penggunaan koenzim ini.

Boleh melayani anda: tembaga sulfida: struktur, sifat, kegunaan

Ini bergantung jika tindak balas yang diukur adalah pengoksidaan atau pengurangan.  Melalui surat -menyurat antara ketumpatan optik dan tahi lalat NADH dan NADPH, seperti yang berlaku, aktiviti enzimatik dapat dikira dengan membahagikan tahi lalat koenzim antara masa yang berlalu dalam beberapa saat.

Peraturan aktiviti enzim

Kawalan di peringkat substrat atau produk

Apabila kepekatan substrat meningkat, aktiviti enzimatik meningkat. Tetapi kepada kepekatan substrat tertentu, tapak aktif atau tapak aktif enzim adalah tepu, jadi aktiviti enzimatik menjadi malar.

Walau bagaimanapun, produk tindakan enzimatik juga boleh berinteraksi dengan tapak enzim aktif, menghasilkan perencatan aktiviti enzimatik.

Produk ini boleh bertindak sebagai perencat yang kompetitif; Contohnya, enzim hexoquinase boleh disebutkan. Enzim ini menghasilkan fosforilasi glukosa yang menyebabkan glukosa-6-fosfat, sebatian yang apabila terkumpul menghalang hexoquinase.

Kawalan retroaction

Ia mungkin berlaku bahawa sekumpulan enzim (A, B, C, D, E dan F) bertindak secara berurutan pada laluan metabolik. Enzyme B menggunakan sebagai substrat produk enzim A, dan sebagainya.

Sel, bergantung kepada keperluan metaboliknya, dapat mengaktifkan atau menghalang urutan aktiviti enzimatik. Sebagai contoh, pengumpulan produk enzim F, boleh bertindak dengan menghalang enzim A atau mana -mana enzim urutan.

Enzim alosterik

Enzim boleh dibentuk oleh beberapa subunit, masing -masing dengan tapak aktif masing -masing. Tetapi subunit ini tidak bertindak secara bebas, jadi aktiviti salah satu subunit dapat mengaktifkan atau menghalang tindakan baki.

Walaupun hemoglobin tidak dianggap sebagai enzim, ia adalah model fenomena alosterisme yang luar biasa. Hemoglobin terdiri daripada empat rantai protein, dua rantai α dan dua rantai β, masing -masing bersama dengan kumpulan hemo.

Antara subunit dua fenomena boleh berlaku: homoalosterisme dan heteroalosterisme.

Homoalosterisme

Kesatuan substrat ke salah satu subunit meningkatkan pertalian subunit lain oleh substrat, meningkatkan aktiviti enzimatik setiap subunit yang tinggal.

Begitu juga, perencatan aktiviti enzimatik di salah satu subunit menghasilkan kesan yang sama pada baki.

Dalam kes hemoglobin, kesatuan oksigen ke kumpulan hemo salah satu rantaian protein, ia akan menyebabkan peningkatan kekerasan disebabkan oleh oksigen dalam rantaian yang tinggal.

Begitu juga, pembebasan oksigen kumpulan hemo menyebabkan pembebasan oksigen dari kumpulan rantaian protein yang tinggal.

Boleh melayani anda: pautan ionik: ciri -ciri, bagaimana ia terbentuk dan contohnya

Heterolosterisme

Kesatuan bahan pengaktifan atau perencatan, selain daripada substrat, ke salah satu subunit akan menyebabkan pengaktifan atau perencatan aktiviti enzimatik di subunit lain.

Dalam kes hemoglobin, Hemo de H Union⁺, Co₂ dan 2.3-difogliserat ke salah satu subunit, mengurangkan pertalian kumpulan hemo oleh oksigen, menyebabkan pembebasannya. Pelepasan oksigen ini juga dihasilkan di rantai hemoglobin lain.

Faktor yang mempengaruhi aktiviti enzimatik

-Kepekatan substrat

Apabila kepekatan substrat meningkat, aktiviti enzimatik juga meningkat. Ini disebabkan oleh akses yang lebih besar dari molekul substrat ke tapak aktif enzim.

Tetapi, untuk kepekatan substrat tertentu, semua tapak aktif enzim tepu, menyebabkan aktiviti enzimatik tidak meningkat walaupun kepekatan substrat meningkat.

-pH reaksi enzimatik

Enzim mempunyai pH yang optimum di mana pertalian enzim oleh substrat adalah maksimum. Nilai maksimum aktiviti enzimatik dicapai ke pH ini.

Kelebihan keasidan atau asas alam sekitar dapat menyebabkan denaturasi enzim, akibatnya mengurangkan aktivitinya.

Profil pH aktiviti enzimatik bervariasi. Oleh itu, sebagai contoh, Pepsin mempunyai aktiviti maksimum antara 1-2 unit pH; Tripsin mempunyai pH optimum 8; Dan papaine mempunyai aktiviti yang berterusan antara pelbagai pH antara 4 dan 8.

-Suhu tindak balas enzimatik

Aktiviti enzimatik meningkat apabila suhu meningkat. Secara umum, aktiviti enzimatik berganda untuk setiap 10 darjah peningkatan, sehingga suhu optimum aktiviti enzimatik dicapai.

Walau bagaimanapun, dengan melebihi suhu optimum, aktiviti enzimatik cenderung berkurangan apabila suhu tindak balas meningkat. Ini kerana protein, dan oleh itu enzim, mengalami denaturasi disebabkan peningkatan suhu yang berlebihan.

-Kepekatan reaksi ionik

Secara umum, enzim mempunyai aktiviti yang optimum dalam pelbagai kepekatan, antara 0 dan 500 mmol/l. Walau bagaimanapun, untuk kepekatan utama, aktiviti enzimatik cenderung menurun.

Dalam keadaan ini, interaksi ionik tertentu dalam enzim disekat, diperlukan untuk aktiviti maksimum.

Rujukan

1. Segel, i. H. (1975). Pengiraan biokimia. (2^Nd Edisi). John Wiley & Sons, Inc
2. Lehninger, a. L. (1975). Biokimia. (2^Nd Edisi). Worth Publishers, Inc.
3. Mathews, c. K., Van holde, k. Dan. Dan ahern, k. G. (2002). Biokimia. (3^Ra Edisi). Pearson Addison Wehley.
4. Wikipedia. (2019). Ujian enzim. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
5. González Juan Manuel. (s.F.). Enzim kinetik. Kursus Biomolekul. Pulih dari: ehu.Eus