4: Каталіз

Last updated

Oct 24, 2022
Save as PDF
- 3.3: Інші міркування в мембранах
- 4.1: Основні принципи каталізу

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Topic hierarchy

4.1: Основні принципи каталізу
Завдяки каталізу реакції, які можуть зайняти сотні років, щоб завершити в некаталізованому «реальному світі», відбуваються за лічені секунди в присутності каталізатора. Щоб зрозуміти ферментативний каталіз, необхідно спочатку розібратися в енергетиці. Хімічні реакції слідують загальній тенденції руху до нижчої енергії, але вони часто мають бар'єр на місці, який необхідно подолати. Секрет каталітичної дії полягає в зменшенні величини цього бар'єру.
4.2: Контроль ферментативної активності
Крім своєї здатності сильно прискорювати швидкості хімічних реакцій в клітині, ферменти мають ще одну властивість, яка робить їх цінними. Ця властивість полягає в тому, що їх діяльність можна регулювати, дозволяючи їх активувати і інактивувати, в міру необхідності. Це надзвичайно важливо для підтримки гомеостазу, дозволяючи клітинам реагувати контрольованими способами на зміни як внутрішніх, так і зовнішніх умов.
4.3: Механізми каталізу
Магія ферментів, як зазначалося, полягає в їх здатності створювати електронні середовища, що сприяють ініціації реакції. Механізмів реакції більше, ніж ми могли б сподіватися висвітлити в такій книзі, і всебічне обговорення цього питання не є нашою метою. Замість цього наведемо кілька прикладів і детально зупинимося на одному з них - механізмі дії серінових протеаз.
4.4: Згортання крові
Згортання - це процес, при якому рідка кров перетворюється в желеподібну речовину, яке з часом твердне. Мета полягає в тому, щоб зупинити потік крові з судини. Освіта згустку є результатом ряду ферментативних реакцій, які запускаються при травмі. Процес включає 1) етап активації (поранення) з подальшим 2) клітинний відповідь (агрегація тромбоцитів крові) і 3) молекулярну відповідь (полімеризацію білка під назвою фібрин для створення сітки, яка твердне).

Мініатюра: Фермент змінює форму за рахунок індукованого прилягання при зв'язуванні субстрату з утворенням ферментного комплексу Гексокіназа має великий індукований рух прилягання, яке закривається над субстратами аденозинтрифосфат і ксилоза. Місця зв'язування синього кольору, субстрати в чорному і Mg2+ кофактор в жовтому кольорі. (ПДБ: 2Е2Н, 2Е2А). Зображення, що використовується з дозволу (CC BY 4.0l Томас Шафі)