Enzimele și conversia substanțelor

Pe parcursul vieții în celule și țesuturi ale plantelor apar în mod continuu a variat reacție de conversie chimică a unei substanțe în alta. Ele apar în plante rapid și ușor, în timp ce în afara corpului, astfel de reacții sunt greu și necesită costuri semnificative de energie. Acest lucru se explică prin faptul că, în citoplasmă și nucleele celulelor sunt catalizatori specifici organici, enzime cunoscute, sau enzime.

Enzime - substanțe complexe ale naturii proteinelor. Ei accelera reacții chimice, și se, în același timp, este aproape cheltuit. Spre deosebire de catalizatorii anorganici adesea enzime ele însele participă la reacțiile chimice ale substanțelor care formează compuși instabili intermediare cu substanțele pentru care acționează. condiție Fragmentarea într-o soluție coloidală în care enzimele creează o suprafață foarte mare de contact cu substanța transformării lor supuși. Enzimele asigură coerența și
secvență de reacții metabolice.

Particularitățile structurii enzimelor este împărțită în-component și din două componente. Enzimele componente unice sunt alcătuite în întregime din substanțe de natură proteică. Aceasta enzimele amilaza, pepsină și altele. Enzimele bicomponente sunt mai frecvente și sunt compuse dintr-o porțiune mai mare a unui caracter proteic (apoenzimei sau purtător) și o porțiune mai mică greutate moleculară mica natura neproteice unei substanțe specifice (coenzima sau grupare prostetică). Mai multe enzime conține ca grupare prostetică de una sau alta vitamina (B1. B2. RR și colab.).

Cantitatea unei anumite enzime este dificil de determinat, astfel încât studiile de obicei se ocupă cu activitatea enzimei așa-numita determinată prin transformarea enzimatică a vitezei substanței.

Rata de enzimă creșterea de cel mai influențează temperatura și aciditatea. există o temperatură optimă și pH-ul optim pentru fiecare enzimă. De obicei, temperatura optimă este în intervalul 40-50 °. Enzimele sunt capabile să acționeze la temperaturi sub 0 °. La temperaturi ridicate (100 °) enzimele devin în final inactiv datorită Denaturarea componentei de proteină.

O caracteristică a enzimelor este specificitatea acțiunii lor (amidon amilază zaharificări numai, fibre - numai tsitazoy, etc ...). enzimă Titlu tipic scindat de substanță din titlu, cu adaos de aza sufix. De exemplu, maltoza - maltaza, celuloză - celulaza. Excepțiile sunt doar numele unora dintre enzimele diastaza, invertază, pepsină și altele.

Enzimele se gasesc in toate celulele vii ale diferitelor plante. Acestea se găsesc în rădăcini, tulpini, frunze, flori, fructe. Deosebit de numeroase în celule, cum ar fi semințele germinează, și granule de polen în altele în creștere. Aceasta a fost mult timp cunoscută utilizarea în fabricarea berii de producție de malț. (Malt referire la produsul de boabe de orz germinate și frezate.) Nu este doar plante superioare sunt bogate în enzime, dar, de asemenea, toate mai mici. Bacterii și ciuperci produc o varietate de enzime și este, uneori, la fel ca și cea a plantelor superioare. ciuperci de drojdie sunt folosite în coacere, mucegai negru (Asreggillus niger) produce până la 30 de enzime diferite.

În prezent, există aproximativ 450 de enzime diferite. În funcție de natura acțiunii toate enzimele atribuite următoarele cinci grupuri principale.

Hidrolaze și fosforilazelor. Prin hidrolaze se referă grup mai extins de enzime care descompun compusi organici complecși în mai simplu, cu participarea apei (diastaza, lipază, celulază, inulinază, invertazice, proteaza, papainaza, tannase și colab.). Fosforilaza clivate compuși organici complecși la mai simple implicând acid fosforic (fosforilaza amidon și fosforilazei zaharoză).

Enzimele de despicare. Aceste enzime accelerează scindarea apei de reacție sau scindarea dioxidului de carbon, sau amoniac (catalaza, anhidraza carbonică, carboxilaza, etc.).

enzime Redox. Enzimele acestui grup se efectuează reacția redox în timpul respirației și fermentațiile (dehidrogenaza, oxidază și peroxidazei).

Enzime de transfer sau ferazy. Enzimele transfera de la unul la ceilalți compuși organici și grupările amino metil, resturile de aminoacizi și resturile de monozaharide acid fosforic (transaminaza, fosfoferaza et al.).

Enzimele izomerizării. Enzimele acestui grup promovează conversia diferiților compuși organici în izomerii lor (phosphotriose izomerază, fosforiboizomeraza).

Din multe enzime privire mai atentă la doar câteva.

Diastazei. sau amilază. transformă amidonul în dextrine și maltoză și alte enzimă - maltase - transformă maltoza în glucoză. Semințele, care sunt într-o stare de repaus, cantitatea de diastaza este neglijabil. formarea sa are loc în scut și celulele din stratul aleuronic (Alani y). În primele zile de germinare a semințelor numărul diastaza duble și triple. Diastazei difuzeaza in urmatoarele celulele endospermă și sunt în boabele lor de amidon zaharificări, care sunt, așa cum au fost consumate departe și în cele din urmă se descompun în bucăți mai mici. Acțiunea diastazei extins treptat la zonele mai îndepărtate ale înlocuirii tesutului embrionar. Diastazei constatat, de asemenea, în frunze, tulpini, rădăcini, tuberculi - cu alte cuvinte, peste tot în cazul în care există o conversie a amidonului în zahăr.

Lipaza se găsește în semințele de cereale și culturile oleaginoase. Se realizează hidroliza grăsimilor în semințelor germinate. Lipaza acționează în direcția opusă, accelerează sinteza de grăsime.

Celulaza. hidrolizeaza celuloză, cu excepția semințelor germinate conținute în fungi, care distrug lemnul și, de asemenea, în bacterii care populează în ierbivore stomacului.

Inulinază - o enzimă care transformă în inulină fructoză zahăr (din plante Asteraceae).

Invertază. sau zaharazei, rupe zahăr din trestie în glucoză și fructoză. Această enzimă se acumulează în cantități mari în fermentarea drojdie de alcool, dar în mod constant găsit în celulele altor plante și animale, în sucurile digestive. Se calculează că 1 g de invertazice se poate descompune 1 Mill. G zaharoză (adică, 1 m).

Proteaze. sau enzime proteolitice care scindează proteinele la aminoacizi. substanțe proteinice complexe în instalație sunt descompuse în compuși mai simpli.

Semințele germinează sunt aceleași produse de scindare a proteinelor care sunt formate în intestinul animalelor prin clivarea enzimatică cu tripsină. In plante carnivore gasit enzima proteaza constând din tripsină și pepsină; insectivorous proteaza plantă sundew excretată firele care acopera frunzele.

Mai frecvent la plante intracelulara proteaza - papaină sau papainaza găsite în fructe papaya primul (Carica papaya) și clivarea proteinelor în aminoacizi într-un mediu slab acid sau neutru. Este cunoscut faptul că papainaza cu alte enzime intracelulare larg distribuite în semințele germinează și alte organe de plante. Papaina este obținut în stare cristalină.

Fosforilaza transformă zahărul în amidon, care este, ea are efectul opus diastazei. Fosforilaza acționează în prezența acidului fosforic și se produce oriunde țesuturi de stocare, precum și asimilarea de parenchim.

Produsele ușor detectabile de fotosinteză în plante verzi sunt zahăr și amidon.

Boabele clorofilă frunze verzi în după-amiaza (lumina) acumulează amidon, amidon Pe noapte dispare din stratul de celule. Amidon, care este într-o stare coloidală, poate să dispară rapid din foaia, deoarece tot timpul există o conversie a amidonului în zahăr în celule de frunze verzi. Zahăr, pătrunde prin membrana celulară, curge în alte țesuturi lash și conductoare. Un astfel de agent mobil circulă prin planta în mod liber, hrănește toate celulele de plante, iar în cazul în exces este depozitat în rezervă. În cele mai multe plante zahărul în același timp, din nou, se transformă în amidon.

Catalaza este extrem de intensă favorizează descompunerea peroxidului de hidrogen în plante la apă și oxigen molecular (2H2 O2 → 2H2O + O2). Rolul catalazei în plante constă în faptul că ea distruge otrăvitoare pentru celulele de peroxid de hidrogen formate în timpul respirației.

enzimele redox (dehidrogenaze, oxidaze, enzimă peroxidaza și hemin al.) Facilitarea reacțiilor redox care au loc în timpul respirației și fermentarea.

Dehidrogenază este oxidat (dehidrogenat) un substrat particular respirație și transmiterea jefuiți de hidrogen sau oxigen în aer (dehidrogenaza aerob), sau un alt transportor enzimă sau hidrogen intermediar. dehidrogenaze bicomponente sunt enzime în grupul activ și conțin vitamina PP sau vitamina B2.

Oxidazei (citocromoxidază, polifenol oxidaza), activarea oxigenului din aer, care este capabil să se conecteze la substrat respirator activat cu hidrogen. Activitatea Oxidazei vizibilă asistăm în mod constant pauză atunci când rumenire de mere proaspete sau cartofi și înnegrirea frunzelor, bătute de ger. Conținutul celulelor deteriorate în timp ce, sub influența enzimelor oxidative oxidat, prin aceasta se acumulează pigmenți colorați; în celulele intacte este însoțită de procesele de oxidare reducere, și pentru că noi nu observăm în celulele vii schimbări vizibile.

Peroxidază oxidează compușii organici (polifenoli, amine aromatice) cu peroxid de hidrogen sau orice peroxizi organici. Peroxidază a oxida polifenoli, joacă un rol important în respirația plantelor.

Procesele de conversie a substanțelor și în special respiratorii apar viguros în semințe germinate și părți ale plantelor în creștere.