酵素

定義

酵素は、体中に見られる化学物質です。彼らは体内で化学反応を引き起こします。

歴史

言葉 酵素 によって作られました ウィルヘルム・フリードリッヒ・キューネ1878 酵母またはサワードウを意味するギリシャ語の酵素という言葉に由来します。その後、これは国際科学への道を見つけました。ザ・ 純粋な応用化学の国際連合 (IUPAC） そしてその 生化学の国際連合 (IUBMB）この大規模な物質グループの代表を共通のグループとして定義する酵素の命名法を考案しました。酵素をそのタスクに従って分類する命名は、個々の酵素のタスクを決定するために重要です。

酵素のイラスト

酵素
6つの酵素クラス：

1. オキシドレダクターゼ
   （酸化/還元）
2. トランスフェラーゼ
   （伝染;感染）
3. 加水分解酵素
   （水の使用）
4. リアーゼ
   （胸の谷間）
5. イソメラーゼ
   （同じ実験式）
6. リガーゼ
   （付加反応）
7. 基板
8. アクティブセンター
9. 酵素/基質
   繁雑
10. 酵素/製品
    繁雑

すべての概要Dr-Gumpertによる画像は次の場所にあります。 医療イラスト

ネーミング

ザ・ ネーミング 酵素がオンになっています 3つの基本原則 ベース。 –aseで終わる酵素名は、システム内のいくつかの酵素を表します。酵素名自体は、酵素が動き出す反応を表しています（触媒作用）。酵素名は酵素の分類でもあります。さらに、そのコードシステム ECナンバーシステム、酵素は数値コードの下で作られています 4つの数字 見つけることができます。最初の数字は酵素クラスを示します。検出されたすべての酵素のリストにより、指定された酵素コードをより迅速に見つけることができます。コードは酵素が触媒する反応の特性に基づいていますが、実際には数値コードは扱いにくいことが証明されています。上記の規則に基づく体系的な名前がより頻繁に使用されます。命名法の問題は、たとえば、いくつかの反応を触媒する酵素で発生します。したがって、それらにはいくつかの名前がある場合があります。一部の酵素には、言及された物質が酵素であることを示さない慣用名があります。名前は伝統的に広く使われているので、それらのいくつかは保持されています。

酵素機能による分類

IUPACとIUBMBによると、酵素は、動き出す反応に応じて6つの酵素クラスに分類されます。

• オキシドレダクターゼ
  オキシドレダクターゼはレドックス反応を開始します。この化学反応では、電子は一方の反応パートナーからもう一方の反応パートナーに移動します。ある物質は電子を放出し（酸化）、別の物質は電子を受け取ります（還元）。
  触媒反応の式はA ?? + B？A？+ B？です。
  物質Aは電子（？）を放出して酸化し、物質Bはこの電子を吸収して還元します。これが、レドックス反応が還元酸化反応とも呼ばれる理由です。
  多くの代謝反応はレドックス反応です。オキシゲナーゼは、1つまたは複数の酸素原子を基質に移動させます。
• トランスフェラーゼ
  トランスフェラーゼは、官能基をある基質から別の基質に転移します。官能基は、有機化合物の原子基であり、物質の特性と反応挙動を大きく左右します。同じ官能基を持つ化合物は、その類似した特性のために物質クラスに分類されます。官能基は、ヘテロ原子であるかどうかによって分類されます。ヘテロ原子は、炭素でも水素でもない有機化合物内のすべての原子です。
  例：-OH->ヒドロキシル基（アルコール）
• 加水分解酵素
  加水分解酵素は、水を使用した可逆反応で結合を分割します。エステル、エステル、ペプチド、グリコシド、酸無水物、またはC-C結合。平衡反応は次のとおりです。A-B+ H2O？ A-H + B-OH。
  加水分解酵素のグループに属する酵素は、例えば、アルファガラクトシダーゼである。
• リアーゼ
  リアーゼはシンターゼとも呼ばれ、ATPを分解することなく単純な基質からの複雑な産物の切断を触媒します。反応スキームはA-B→A + Bです。
  ATPは、アデノシン三リン酸とヌクレオチドであり、ヌクレオシドアデノシンの三リン酸から構成されます（したがって、核酸RNAのエネルギーが豊富な構成要素です）。ただし、ATPは主に、すべてのセルですぐに利用できるエネルギーの普遍的な形式であると同時に、エネルギー供給プロセスの重要なレギュレーターです。必要に応じて、ATPは他のエネルギー貯蔵庫（クレアチンリン酸、グリコーゲン、脂肪酸）から再合成されます。 ATP分子は、アデニン残基、糖リボース、およびエステル（？）または無水物結合（？および？）の3つのリン酸（？から？）で構成されています。
• イソメラーゼ
  異性化酵素は異性体の化学的変換を加速します。異性化とは、まったく同じ原子（同じ実験式）と分子量を持つ2つ以上の化合物の発生ですが、原子の接続や空間配置が異なります。対応する化合物は異性体と呼ばれます。
  これらの異性体は、化学的および/または物理的、そしてしばしば生化学的特性も異なります。異性化は主に有機化合物で発生しますが、（無機）配位化合物でも発生します。異性化はさまざまな領域に分けられます。
• リガーゼ
  リガーゼは、使用される基質よりも化学的に複雑な物質の形成を触媒しますが、リアーゼとは対照的に、ATP切断でのみ酵素的に有効です。したがって、これらの物質の形成には、ATPの分解によって得られるエネルギーが必要です。

いくつかの酵素は、いくつかの、時には非常に異なる反応を触媒することができます。この場合、それらはいくつかの酵素クラスに割り当てられます。

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酵素構造による分類

ほとんどすべての酵素はタンパク質であり、タンパク質鎖の長さに基づいて分類できます。

• モノマー
  1つのタンパク質鎖のみからなる酵素
• オリゴマー
  いくつかのタンパク質鎖（モノマー）からなる酵素
• マルチ酵素鎖
  互いに協力して調節するいくつかの凝集酵素。これらの酵素鎖は、細胞の代謝における連続するステップを触媒します。

さらに、いくつかの酵素活性を含む個々のタンパク質鎖があります。これらは多機能酵素と呼ばれます。

補因子による分類

別の分類は、補因子の考慮による分類です。補因子、補酵素、および共基質は、酵素との相互作用を通じて生化学反応に影響を与える物質のさまざまな分類の名前です。
有機分子とイオン（主に金属イオン）が考慮されます。

純粋なタンパク質酵素はタンパク質のみで構成され、活性中心はアミノ酸残基とペプチド骨格からのみ形成されます。アミノ酸は、少なくとも1つのカルボキシ基（-COOH）と1つのアミノ基（-NH2）を持つ有機化合物のクラスです。

ホロ酵素は、タンパク質成分であるアポ酵素と、補因子である低分子量分子（タンパク質ではない）で構成されています。両方が一緒に酵素の機能のために重要です。

補酵素
補因子としての有機分子は補酵素と呼ばれます。それらがアポ酵素に共有結合している場合、それらは補欠分子族または共基質と呼ばれます。補欠分子族とは、触媒効果でタンパク質にしっかりと（ほとんど共有結合で）結合している非タンパク質成分を指します。

共基質は、酵素との相互作用を通じて生化学反応に影響を与える物質のさまざまな分類の名前です。生体触媒として、分子は生物の反応を加速し、酵素は生化学反応を加速します。それらは、物質を変換できるように克服しなければならない活性化エネルギーを減らします。