APOENZYME: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang isang apoenzyme ay ang protina na bahagi ng isang enzyme, na kung saan ito ay kilala rin bilang isang apoprotein. Ang apoenzyme ay hindi aktibo, samakatuwid nga, hindi nito maisasagawa ang pag-andar nito sa pagsasagawa ng isang tiyak na reaksyon ng biochemical, at hindi kumpleto hanggang sa ito ay magbubuklod sa iba pang mga molekula na kilala bilang mga cofactors.

Ang bahagi ng protina (apoenzyme) kasama ang isang cofactor ay bumubuo ng isang kumpletong enzyme (holoenzyme). Ang mga enzyme ay mga protina na maaaring dagdagan ang bilis ng mga proseso ng biochemical. Ang ilang mga enzyme ay nangangailangan ng kanilang mga cactactors upang maisagawa ang catalysis, habang ang iba ay hindi.

Pangunahing tampok

Ang mga ito ay mga istruktura ng protina

Ang Apoenzymes ay tumutugma sa protina na bahagi ng isang enzyme, na mga molekula na ang pagpapaandar ay upang kumilos bilang mga katalista para sa ilang mga reaksyon ng kemikal sa katawan.

Ang mga ito ay bahagi ng conjugated enzymes

Ang mga enzyme na hindi nangangailangan ng mga cactactor ay kilala bilang mga simple, tulad ng pepsin, trypsin, at urease. Sa halip, ang mga enzyme na nangangailangan ng isang partikular na cofactor ay kilala bilang conjugated enzymes. Ang mga ito ay binubuo ng dalawang pangunahing sangkap: ang cofactor, na kung saan ay ang istrukturang di-protina; at ang apoenzyme, ang istraktura ng protina.

Ang cofactor ay maaaring maging isang organikong tambalan (halimbawa, isang bitamina) o isang inorganic compound (halimbawa, isang metal ion). Ang organikong cofactor ay maaaring maging isang coenzyme o isang prosthetic group. Ang isang coenzyme ay isang cactactor na maluwag na nakasalalay sa enzyme at sa gayon ay madaling mapalaya mula sa aktibong site ng enzyme.

Inaamin nila ang iba't ibang mga cofactors

Maraming mga cofactors na nagbubuklod sa mga apoenzymes upang makagawa ng mga langenzyme. Ang mga karaniwang coenzyme ay ang NAD +, FAD, coenzyme A, bitamina B, at bitamina C. Ang mga karaniwang mga metal ion na nagbubuklod sa mga apoenzyma ay bakal, tanso, kaltsyum, sink, at magnesiyo.

Ang mga cactactor ay mahigpit na nagbubuklod o maluwag sa apoenzyme upang ma-convert ang apoenzyme sa isang holoenzyme. Kapag ang cofactor ay tinanggal mula sa holoenzyme ito ay na-convert pabalik sa apoenzyme, na kung saan ay hindi aktibo at hindi kumpleto.

Pag-andar ng Apoenzyme

Lumikha ng mga langenzyme

Ang pangunahing pag-andar ng apoenzymes ay upang magbigay ng pagtaas sa holoenzymes: apoenzymes magbigkis sa isang cofactor at mula sa link na ito ay nabuo ang isang holoenzyme.

Humantong sa pagkilos ng catalytic

Ang catalysis ay tumutukoy sa proseso kung saan maaaring mapabilis ang ilang mga reaksyong kemikal. Salamat sa apoenzymes, ang mga streamingenzyme ay nakumpleto at nagawang maisaaktibo ang kanilang pagkilos ng catalytic.

Mga halimbawa

Carbonic anhydrase

Ang carbonic anhydrase ay isang mahalagang enzyme sa mga selula ng hayop, mga cell ng halaman, at sa kapaligiran upang patatagin ang mga konsentrasyon ng carbon dioxide.

Kung wala ang enzyme na ito, ang pag-convert ng carbon dioxide sa bikarbonate - at kabaliktaran - ay magiging napakabagal, ginagawa itong halos imposible upang maisakatuparan ang mga mahahalagang proseso, tulad ng fotosintesis sa mga halaman at pagbuga sa paghinga.

Hemoglobin

Ang Hemoglobin ay isang globular protein na naroroon sa mga pulang selula ng dugo ng mga vertebrates at sa plasma ng maraming mga invertebrates, na ang pag-andar ay ang pagdala ng oxygen at carbon dioxide.

Ang pagbubuklod ng oxygen at carbon dioxide sa enzyme ay nangyayari sa isang site na tinatawag na grupo ng heme, na responsable sa pagbibigay ng vertebrate na dugo ng pulang kulay nito.

Globular hemoglobin

Cytochrome oxidase

Ang Cytochrome oxidase ay isang enzyme na naroroon sa karamihan ng mga cell. Naglalaman ng bakal at isang porphyrin.

Ang oxidizing enzyme na ito ay napakahalaga para sa mga proseso ng paggawa ng enerhiya. Ito ay matatagpuan sa mitochondrial lamad kung saan catalyzes ang paglipat ng mga electron mula sa cytochrome sa oxygen, na sa huli ay humahantong sa pagbuo ng tubig at ATP (enerhiya molekula).

Alkohol dehydrogenase

Ang alkohol dehydrogenase ay isang enzyme na matatagpuan lalo na sa atay at tiyan. Ito apoenzyme catalyzes ang unang hakbang sa metabolismo ng alkohol; iyon ay, ang oksihenasyon ng ethanol at iba pang mga alkohol. Sa ganitong paraan, binago nito ang mga ito sa acetaldehyde.

Ang pangalan nito ay nagpapahiwatig ng mekanismo ng pagkilos sa prosesong ito: ang prefix na "des" ay nangangahulugang "hindi", at ang "hydro" ay tumutukoy sa isang hydrogen atom. Kaya, ang pag-andar ng alkohol dehydrogenase ay ang pag-alis ng isang hydrogen atom mula sa alkohol.

Pyruvate kinase

Ang pyruvate kinase ay ang apoenzyme na catalyzes ang pangwakas na hakbang sa cellular na proseso ng pagkasira ng glucose (glycolysis).

Ang pagpapaandar nito ay upang mapabilis ang paglipat ng isang pangkat na pospeyt mula sa phosphoenolpyruvate sa adenosine diphosphate, na gumagawa ng isang molekula ng pyruvate at isa sa ATP.

Ang pyruvate kinase ay may 4 na magkakaibang mga form (isoenzymes) sa iba't ibang mga tisyu ng mga hayop, na ang bawat isa ay nagtataglay ng mga partikular na katangian ng kinetic na kinakailangan upang tumugma sa mga kinakailangan ng metabolic ng mga tisyu na ito.

Pyruvate carboxylase

Ang Pyruvate carboxylase ay ang enzyme na nagpapagana sa carboxylation; iyon ay, ang paglipat ng isang grupo ng carboxyl sa isang molekula ng pyruvate upang mabuo ang oxaloacetate.

Ito ay catalyzes partikular sa iba't ibang mga tisyu, halimbawa: sa atay at bato pinapabilis nito ang paunang reaksyon para sa synthesis ng glucose, habang sa adipose tissue at utak ay itinataguyod nito ang synthesis ng lipids mula sa pyruvate.

Ito rin ay kasangkot sa iba pang mga reaksyon na bahagi ng karbohidrat biosynthesis.

Acetyl Coenzyme Isang carboxylase

Ang acetyl-CoA carboxylase ay isang mahalagang enzyme sa metabolismo ng mga fatty acid. Ito ay isang protina na natagpuan sa parehong mga hayop at halaman, na nagtatanghal ng ilang mga subunits na nagpapagal sa iba't ibang reaksyon.

Ang function nito ay talaga upang ilipat ang isang carboxyl group sa acetyl-CoA upang ma-convert ito sa malonyl coenzyme A (malonyl-CoA).

Mayroon itong 2 isoform, na tinatawag na ACC1 at ACC2, na naiiba sa kanilang pag-andar at sa kanilang pamamahagi sa mga mammal na tisyu.

Monoamine oxidase

Ang monoamine oxidase ay isang enzyme na naroroon sa mga tisyu ng nerbiyos kung saan nagsasagawa ito ng mga mahahalagang pag-andar para sa hindi pagkilos ng ilang mga neurotransmitters, tulad ng serotonin, melatonin at epinephrine.

Nakikilahok sa mga reaksyon ng marochemical degradation ng iba't ibang mga monoamin sa utak. Sa mga reaksiyong oxidative na ito, ang enzyme ay gumagamit ng oxygen upang alisin ang isang pangkat na amino mula sa isang molekula at gumawa ng isang aldehyde (o isang ketone), at ang kaukulang ammonia.

Lactate dehydrogenase

Ang lactate dehydrogenase ay isang enzyme na matatagpuan sa mga selula ng mga hayop, halaman, at prokaryotes. Ang pagpapaandar nito ay upang maitaguyod ang conversion ng lactate sa pyruvic acid, at kabaliktaran.

Mahalaga ang enzyme na ito sa paghinga ng cellular kung saan ang glucose, mula sa pagkain, ay nanghina upang makakuha ng kapaki-pakinabang na enerhiya para sa mga cell.

Bagaman ang lactate dehydrogenase ay sagana sa mga tisyu, ang mga antas ng enzyme na ito ay mababa sa dugo. Gayunpaman, kapag mayroong isang pinsala o sakit, maraming mga molekula ang pinakawalan sa agos ng dugo. Kaya, ang lactate dehydrogenase ay isang tagapagpahiwatig ng ilang mga pinsala at sakit, tulad ng pag-atake sa puso, anemia, cancer, HIV, bukod sa iba pa.

Catalase

Ang Catalase ay matatagpuan sa lahat ng mga organismo na nabubuhay sa pagkakaroon ng oxygen. Ito ay isang enzyme na nagpapabilis sa reaksyon ng kung saan ang hydrogen peroxide ay bumabagsak sa tubig at oxygen. Sa ganitong paraan pinipigilan ang akumulasyon ng mga nakakalason na compound.

Kaya, nakakatulong ito na protektahan ang mga organo at tisyu mula sa pinsala na dulot ng peroxide, isang compound na patuloy na ginawa sa maraming metabolic reaksyon. Sa mga mammal ito ay nakararami na matatagpuan sa atay.

Mga Sanggunian

1. Agrawal, A., Gandhe, M., Gupta, D., & Reddy, M. (2016). Paunang Pag-aaral sa Serum Lactate Dehydrogenase (LDH) -Prognostic Biomarker sa Carcinoma Breast. Journal ng Clinical at Diagnostic Research, 6–8.
2. Athappilly, FK, & Hendrickson, WA (1995). Istraktura ng biotinyl domain ng acetyl-coenzyme Isang carboxylase na tinutukoy ng MAD phasing. Istraktura, 3 (12), 1407–1419.
3. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochemistry (ika-8 ed.). WH Freeman at Company.
4. Butt, AA, Michaels, S., & Kissinger, P. (2002). Ang samahan ng serum lactate dehydrogenase antas na may napiling mga oportunistikong impeksyon at paglala ng HIV. International Journal of Nakakahawang Mga Karamdaman, 6 (3), 178-18.
5. Fegler, J. (1944). Pag-andar ng Carbonic Anhydrase sa Dugo. Kalikasan, 137–38.
6. Gaweska, H., & Fitzpatrick, PF (2011). Mga istruktura at mekanismo ng pamilya ng monoamine oxidase. Mga Konsepto ng Biomolecular, 2 (5), 365–377.
7. Gupta, V., & Bamezai, RNK (2010). Human pyruvate kinase M2: Isang multifunctional protein. Agham ng Protina, 19 (11), 2031–2044.
8. Jitrapakdee, S., St Maurice, M., Rayment, I., Cleland, WW, Wallace, JC, & Attwood, PV (2008). Istraktura, mekanismo at regulasyon ng pyruvate carboxylase. Biochemical Journal, 413 (3), 369-387.
9. Muirhead, H. (1990). Isoenzymes ng pyruvate kinase. Mga Transaksyon sa Lipunan ng Biochemical, 18, 193-196.
10. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (ika-7 ed.) Cengage Learning.
11. Supuran, CT (2016). Istraktura at pag-andar ng carbonic anhydrases. Biochemical Journal, 473 (14), 2023–2032.
12. Tipton, KF, Boyce, S., O'Sullivan, J., Davey, GP, & Healy, J. (2004). Monoamine oxidases: mga katiyakan at kawalan ng katiyakan. Kasalukuyang Chemical Chemistry, 11 (15), 1965–1982.
13. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Mga Batayan ng Biochemistry: Buhay sa Molecular Level (5th ed.). Wiley.
14. Xu, HN, Kadlececk, S., Profka, H., Glickson, JD, Rizi, R., & Li, LZ (2014). Ay Ang Mas Mataas na Lactate ay isang tagapagpahiwatig ng Tumor Metastatic Panganib at Isang Pilot na MRS Pag-aaral Gamit ang Hyperpolarized13C-Pyruvate. Radiology sa Akademikong, 21 (2), 223–231.