酵素セッションI

酵素。細胞内酵素。細胞外酵素。酵素の作用のメカニズム。酵素特異性。鍵と鍵穴の仮説。誘導適合仮説。

酵素はamino acidsの長い鎖で構成された大きく複雑なproteinsです。それらは球状のproteinsです。ご存知のように、proteinsはamino acidsの長い鎖から構成されています。これらのamino acidsの特定の配列によって、酵素の構造と機能が決まります。酵素は私たちの体内で化学反応を起こします。それらは化学反応が起こる速度を速めることによって役立ちます。酵素は温度の変化に非常に敏感です。私たちの体の酵素は摂氏約37度の温度で機能します。温度の小さな変化や大きな変化は酵素の機能に影響を与えます。

酵素は、補因子や補酵素など、タンパク質成分と非タンパク質成分の両方で構成されています。酵素のタンパク質成分はアポ酵素と呼ばれます。補因子は、特定の酵素が適切に機能するために必要な非タンパク質分子またはイオンです。補酵素は、酵素と緩く関連している小さな非タンパク質分子です。それらは酵素反応中に化学基または電子を運ぶ役割を果たします。完全に機能する酵素はホロ酵素と呼ばれます。

酵素内には、酵素によって触媒される化学反応が起こる特別な領域があります。この領域は活性部位と呼ばれます。活性部位は、酵素の三次元構造内で基質に特異的に結合する領域です。基質とは、酵素が作用して生成物に変換する分子または化合物です。活性部位は高度に特殊化されており、特定の基質分子に適合するように正確に形成されています。

細胞内酵素は細胞内に存在するproteinsです。これらのproteinsは細胞内で重要な役割を担います。それらは細胞内のさまざまな重要なプロセスを助ける小さな分子機械のようなものです。これらのプロセスには、エネルギーを生成するために大きな分子を小さな分子に分解することや、成長と修復のために新しい分子を構築することが含まれます。これらの酵素は、必要に応じて細胞自体によって生成されます。

細胞内酵素は細胞内で働く労働者だと考えてください。細胞内酵素は細胞内の特定の区画に位置し、そこで指定されたタスクを効果的に実行することができます。それらは、化学反応を加速したり、one分子を別の分子に変換したりするなど、特定の仕事を実行する役割を担っています。細胞内酵素の例としては、DNAポリメラーゼ、ATP合成酵素、カタラーゼなどが挙げられます。

細胞外酵素は、細胞によって生成され、周囲の環境に放出される酵素です。細胞内酵素は細胞内に留まり、細胞質または細胞小器官内の反応を触媒します。細胞外酵素は細胞の外で機能します。これらは、proteins、carbohydrates、lipidsなどの複雑な高分子をより単純な成分に分解する役割を担っています。これらのより単純な成分は生物によって容易に吸収され、利用されます。

細胞外酵素の分泌により、生物は、そうでなければアクセスできない栄養素やエネルギー源にアクセスできるようになります。たとえば、多くの細菌は、植物細胞壁に含まれる複雑なpolysaccharidesを分解する細胞外酵素を生成します。これにより、細菌はこれらのcarbohydratesを栄養源として利用できるようになります。同様に、菌類は細胞外酵素を放出して環境中の有機物を分解します。これは栄養素のリサイクルに役立ちます。

ご存知のように、酵素は生体内の化学反応を促進する触媒として働くタンパク質分子です。酵素作用のメカニズムにはいくつかのステップが含まれます。まず、基質分子が酵素の活性部位に結合します。活性部位は、特定の基質を認識して結合できるようにする独特の形状をしています。基質が活性部位に結合すると、酵素基質複合体が形成されます。

酵素基質複合体は、水素結合やファンデルワールス力などの一時的な弱い相互作用によって安定化されます。酵素と基質が結合すると、酵素の形状がわずかに変化します。この変化により、アミノ酸残基と呼ばれる酵素の特定の部分が基質に近づくようになります。この近さにより、反応がより起こりやすくなります。

酵素の活性部位内では、反応に必要な活性化エネルギーが減少します。活性化エネルギーとは、化学反応を進行させるために化学反応に供給する必要があるエネルギーの量です。酵素は、反応が起こるための理想的な条件を作り出すことによってこれを行います。その結果、反応はより速く、より効率的に起こります。

この反応により、基質がoneつ以上の生成物に変換されます。それらは基質とは異なる化学的性質を持っています。これらの製品は活性部位から放出されます。生成物が放出されると、酵素は元の構造に戻ります。これで、新しい基質分子に結合する準備が整いました。酵素は反応中に消費されたり永久に変化したりすることはありません。これにより、繰り返し使用できるようになります。

酵素がどのようにしてその働きをこれほど正確に行うことができるのか疑問に思ったことはありませんか?。これは酵素の特異性によるものです。酵素特異性とは、酵素が特定の分子を選択的に認識して結合する能力を指します。酵素の活性部位は、特定の基質に完全に適合して結合するように設計されています。活性部位には、基質と水素結合および静電相互作用を形成できる特殊な化学基が含まれています。これらの相互作用は、酵素が標的を認識し、強力な結合を確立するのに役立ちます。

鍵と鍵穴仮説は、酵素が特定の基質とどのように相互作用するかを理解するのに役立つ概念です。酵素の活性部位は錠前のようなもので、基質はその錠前にぴったり合う鍵のようなものだと言われています。この仮説によれば、酵素の活性部位は、その基質の形状と特性に正確に適合する特定の形状と化学的特性を持っています。これにより、酵素は特定の基質のみに選択的に結合し、相互作用できるようになります。正しい鍵でしか開けられない錠前のようなものです。

基質が活性部位に適合すると、酵素と一時的な結合が形成されます。これにより、酵素がその働きを果たし、基質に対して化学反応を起こすことができます。それは、鍵と錠が一緒になって何かの鍵を開けるようなものです。この仮説は、酵素がなぜそれほど優れた働きをするのかを理解するのに役立ちます。活性部位が分子にぴったり合うように形作られているため、作用する正しい分子を選ぶことができます。

鍵と鍵穴の仮説とは異なり、誘導適合仮説は、基質の活性部位への結合をより適切に説明します。誘導適合仮説によれば、酵素の活性部位は剛性構造ではありません。むしろ、基質結合時に形状を変えることができる柔軟な領域です。最初は、活性部位が基質に完全に適合しない可能性があります。しかし、基質が活性部位に入ると、活性部位は基質にぴったり合うように形状が変化します。酵素の働きを最もよく説明する仮説はどれかわかりますか?。

酵素セッション II

酵素セッションI

酵素。 細胞内酵素。 細胞外酵素。 酵素の作用のメカニズム。 酵素特異性。 鍵と鍵穴の仮説。 誘導適合仮説。

酵素。細胞内酵素。細胞外酵素。酵素の作用のメカニズム。酵素特異性。鍵と鍵穴の仮説。誘導適合仮説。