Cấu Tạo Của Enzyme – Thông tin tuyển sinh đào tạo Đại học Cao đẳng
Cấu Tạo Của Enzyme đang là thông tin được nhiều người quan tâm tìm hiểu để lựa chọn theo học sau nhiều đợt giãn cách kéo dài do dịch. Website BzHome sẽ giới thiệu cho bạn những thông tin mới nhất chính xác nhất về Cấu Tạo Của Enzyme trong bài viết này nhé!
Nội dung chính
2. CẤU TRÚC CỦA ENZYME
Đa số enzyme có dạng hình cầu (dạng hạt), khối lượng phân tử lớn có thể thay đổi rất rộng từ 12.000 dalton đến 1.000.000 dalton hoặc lớn hơn.
Enzyme tan trong nước và khi tan sẽ tạo ra thành dung dịch keo. Enzyme cũng tan trong dung dịch muối loãng, glycerin và các dung môi hữu cơ có cực khác. Enzyme không bền vầ rất dễ bị biến tính dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Khi bị biến tính, enzyme sẽ mất khả năng xúc tác.
Enzyme được chia thành 2 phần: phần protein (còn được gọi là apoenzyme) và phần không phải protein (còn được gọi là coenzyme), trong đó coenzyme trực tiếp tham gia phản ứng xúc tác, giữ vai trò quyết định kiểu phản ứng và enzyme xúc tác và làm tăng độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố gây biến tính.
Apoenzyme có tác dụng nâng cao hoạt tính xúc tác của coenzyme và quyết định tính đặc hiệu của enzyme.
3. TÍNH CHẤT CỦA ENZYME
– Enzyme có bản chất là protein nên có tất cả thuộc tính lý hóa của protein. Đa số enzyme có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn.
– Tan trong nước và các dung môi hữu cơ phân cực khác, không tan trong ete và các dung môi không phân cực.
– Không bền dưới tác dụng của nhiệt độ, nhiệt độ cao thì enzyme bị biến tính. Môi trường axít hay bazơ cũng làm enzyme mất khả năng hoạt động.
– Enzyme có tính lưỡng tính: tùy độ pH của môi trường mà tồn tại ở các dạng: cation, anion hay trung hòa điện.
– Enzyme chia làm hai nhóm: enzyme một cấu tử (chỉ chứa protein) và enzyme hai cấu tử (trong phân tử còn có nhóm không phải protein). Trong phân tử enzyme hai cấu tử có hai phần là apoenzym và coenzym.
4. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG THẦN KỲ CỦA ENZYME TRONG CƠ THỂ
Ngày nay, enzyme đang được biết tới như là chìa khóa quan trọng để bảo vệ sức khỏe. Các enzyme cần thiết cho việc duy trì sự sống hàng ngày được hình thành ngay trong tế bào của cơ thể sống. Các nhà khoa học đã và đang tiến hành rất nhiều nghiên cứu để tìm hiểu về Enzyme nhưng vẫn còn nhiều điều chưa thể giải đáp. Chỉ biết rằng, bản thân sinh vật luôn tự sản sinh ra rất nhiều enzyme để đáp ứng nhu cầu của cơ thể, nhưng đến nay người ta vẫn chưa giải thích được cơ chế hình thành enzyme trong các tế bào.
Cơ thể con người chúng ta có hơn 5.000 loại enzyme, chúng mang đến 25.000 tác dụng khác nhau. Mọi hoạt động trong cơ thể như tiêu hóa, hấp thụ, thậm chí ngay các cử động chân tay hay suy nghĩ cũng đều được điều khiển bởi enzyme.
Về cơ bản, cơ chế hoạt động của Enzyme trong cơ thể được thể hiện qua công thức sau:
E + S → ES → P + E
Trong công thức này: E là Enzyme – Đóng vai trò là chất xúc tác; S là cơ chất (Substrate) – Các hoạt chất chịu tác động của Enzyme, ES là phức hợp Enzyme – Cơ chất, P là sản phẩm (Product).
Theo công thức trên, cơ chế hoạt động (xúc tác) của enzyme trải qua 3 giai đoạn:
– Giai đoạn thứ nhất: Enzyme kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức hợp Enzyme – Cơ chất (ES) không bền nhờ hình thành nhiều liên kết đặc biệt là liên kết hydrogen. Sự liên kết này làm thay đổi cấu hình không gian của cơ chất làm thay đổi động năng cũng như thế năng, kết quả là làm cho phân tử cơ chất trở nên linh hoạt hơn, nhờ đó tham gia phản ứng dễ dàng.
– Giai đoạn thứ hai: Xảy ra sự biến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết đồng hóa trị tham gia phản ứng.
– Giai đoạn thứ ba: Enzyme xúc tác lên cơ chất tạo thành sản phẩm, còn enzyme được giải phóng ra dưới dạng tự do.
Lịch sử[sửa (Cấu Tạo Của Enzyme) | sửa mã nguồn]
Ngay từ cuối thể kỷ 17 và đầu thế kỷ 18, sự tiêu hóa thịt bằng các chất tiết ra từ dạ dày[7] và sự chuyển hóa tinh bột thành đường bởi các chất tiết ra ở thực vật và nước bọt đã được biết đến. Tuy nhiên, cơ chế của các quá trình vẫn chưa được xác định.[8]
Năm 1833, Nhà hóa học Pháp Anselme Payen đã phát hiện ra enzim đầu tiên, diastase. Một vài thập niên sau, khi việc nghiên cứu lên men đường thành rượu bằng nấm men, Louis Pasteur đã đi đến kết luận rằng quá trình lên men được xúc tác bởi một yếu tố quan trọng có trong tế bào nấm men được gọi là “ferments“, nó được cho là chỉ có chức năng trong các sinh vật còn sống. Ông đã viết rằng “lên men rượu là một phản ứng có liên quan đến đời sống và tổ chức của các tế bào nấm men chứ không phải là các tế bào chết.[9]
Năm 1877, nhà vật lý học người Đức Wilhelm Kühne đã sử dụng từ enzyme, trong tiếng Hy Lạp là ενζυμον, có nghĩa là “trong men”, để miêu tả quá trình này.[10]
Năm 1897, Eduard Buchner đã gửi bài báo đầu tiên về khả năng chiết xuất men từ các tế bào nấm men còn sống để lên men đường. Trong một loại các thí nghiệm tại Đại học Berlin, ông nhận thấy rằng đường được lên men thậm chí không có mặt các tế bào nấm men trong hỗn hợp.[11] Ông đặt tên enzym lên men sucrose đó là “zymase“.[12] Năm 1907, ông đã nhận được giải Nobel hóa học “cho nghiên cứu sinh hóa của ông và phát hiện của ông về sự lên men không có tế bào”.
Định nghĩa và cấu tạo Enzyme
Báo giá dịch vụ viết thuê luận văn
Luận Văn A-Z nhận làm trọn gói dịch vụ viết thuê luận văn thạc sĩ, luận án tiến sĩ. Liên hệ ngay dịch vụ viết thuê luận văn của chúng tôi!
UY TÍN – CHUYÊN NGHIỆP – BẢO MẬT
1. Enzyme là gì?
Enzyme cấu trúc bởi các phân tử protein, có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể. Chúng liên kết và biến đổi cấu trúc của các phân tử nhằm phục vụ cho nhiều hoạt động khác nhau như hô hấp, tiêu hóa, chức năng cơ và thần kinh, trong đó tiêu biểu là:
- Hệ tiêu hóa: Enzym giúp cơ thể phá vỡ các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn như glucose, để sử dụng làm năng lượng.
- Sao chép DNA: Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa DNA. Mỗi lần tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Enzyme trợ giúp trong quá trình này bằng cách tháo cuộn DNA và sao chép thông tin.
- Men gan: Gan phân hủy các chất độc trong cơ thể. Để làm điều này, nó cần sự hỗ trợ của nhiều loại enzym khác nhau.
Enzyme giúp gan thực hiện chức năng giải độc
2. Enzyme hoạt động như thế nào?
Enzyme tiếp xúc với các phân tử theo mô hình “khóa và chìa khóa”. Mô hình này được giới thiệu lần đầu năm 1894 và cập nhật với tên gọi mô hình khớp cảm ứng.
Ban đầu, theo mô hình “khóa và chìa khóa”, một enzyme chỉ có thể liên kết với một cơ chất phù hợp, tương ứng “ổ khóa” và “chìa khóa”.
Tuy nhiên, theo mô hình khớp cảm ứng, enzyme khi tiếp xúc với cơ chất có thể biến đổi để phù hợp với cơ chất. Nghĩa là một enzyme có thể liên kết với nhiều loại cơ chất khác nhau. Sau khi cơ chất được khóa hoàn toàn và ở đúng vị trí thì quá trình xúc tác bắt đầu.
3. Điều kiện thuận lợi cho hoạt động của enzyme
Enzyme chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện nhất định. Hầu hết các enzym trong cơ thể hoạt động tốt nhất ở khoảng 37°C. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng vẫn hoạt động nhưng chậm hơn nhiều. Tương tự, các enzym chỉ có thể hoạt động trong một khoảng pH nhất định phụ thuộc vị trí của chúng trong cơ thể. Ví dụ, các enzym trong ruột hoạt động tốt nhất ở độ pH 7,5, trong khi các enzym trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở độ pH 2 vì dạ dày có tính axit hơn nhiều.
Nếu nhiệt độ quá cao / môi trường quá axit / môi trường quá kiềm, enzyme sẽ thay đổi hình dạng gây khó khăn trong việc liên kết với cơ chất.
Nhiệt độ cơ thể 37 độ C là điều kiện tốt để enzyme hoạt động
Phương pháp dùng chất ức chế
Tùy trường hợp có thể dùng các chất ức chế đặc hiệu khác nhau, ví dụ:
– Đối với một số enzyme oxy hóa khử có nhóm hoạt động là ion sắt người ta dùng xyanua (cyanide CN) để phát hiện vai trò của ion sắt đối với hoạt tính của enzyme vì CN kết hợp với ion sắt làm cho enzyme mất khả năng vận chuyển điện tử. Ví dụ CN ức chế enzyme cytochromoxydase.
– Một số enzyme cần có ion kim loại tham gia vào quá trình xúc tác hoặc để giữ ổn định cấu trúc phân tử enzyme. Để thăm dò phát hiện đặc tính cần kim loại của chúng, người ta dùng chất kết hợp kim loại như EDTA (Ethylen diamino tetraacetate) hoặc orthophenantrolin… Nếu là enzyme cần kim loại thì sẽ mất hoạt tính.
– Để thăm dò vai trò nhóm – S – CH3 của methionine đối với hoạt tính của enzyme thì oxy hóa nhóm này thành sunfoxit tương ứng: và enzyme sẽ mất khả năng xúc tác.
– Vai trò của nhóm – SH của Cysteine đối với hoạt động của enzyme được xác định bằng cách cho phản ứng với muối kim loại nặng hoặc dẫn chất của chúng ví dụ PCMB (parachloromercuri – benzoate) hoặc cho phản ứng với iodoacetate.
Dưới tác dụng của các chất đã nêu, nhóm SH của enzyme sẽ bị khóa và enzyme mất hoạt động.
– Để phát hiện nhóm imidazol của Histidine đối với hoạt tính của enzyme người ta phá huỷ nhóm này bằng phương pháp oxy hóa quang học với sự có mặt của xanh metylen hoặc cho phản ứng với iodoacetate. Khi nhóm chức này bị phá huỷ hoặc bị khóa thì enzyme đều mất hoạt tính.
– Để tìm hiểu vai trò của nhóm ε – NH2 của lysine có thể cho phản ứng với fluordinitro benzen (FDNB) để tạo thành dinitrophenyl (DNP) màu vàng. FDNB phản ứng với các nhánh bên của amino acid khác như imidazol, phenol, thiol thì tạo ra dẫn chất DNP không màu.
Cũng có thể ức chế nhóm ε – NH2 bằng cách cho phản ứng với những yếu tố oxy hóa.
– Vai trò của nhóm – OH của serine đối với hoạt tính của enzyme được thăm dò bằng cách cho tác dụng với chất ức chế đặc hiệu là diisopropylfluor-phosphate (DFP). DFP sẽ khóa nhóm – OH của serine và enzyme mất hoạt tính.
Trong một số trường hợp các nhóm chức năng tham gia vào cơ chế xúc tác có thể được phát hiện dễ dàng hơn so với các nhóm hóa học khác cùng loại, đó là nhờ khả năng phản ứng đã tăng lên do vị trí đặc biệt của chúng trong phân tử enzyme.
