سرفصل های درس آنزیم شناسی

نام بسته درسی : آنزیم شناسی

——————————————-

فهرست:

فصل اول : مقدمه

فصل دوم : ویژگی های واکنش های آنزیمی و مکانیسم تسریع واکنش های شیمیایی توسط آنزیم ها

فصل سوم : روش نام گذاری آنزیم ها

فصل چهارم :  واکنش های مختلف بیوشیمیایی تحت نظارت آنزیم ها

فصل پنجم : نقش کوفاکتور ها در واکنش های آنزیمی

فصل ششم : آنزیم های ساده و آلوستریک

فصل هفتم: سینتیک آنزیمی

فصل هشتم:طرق مختلف مکانیسم آنزیمی و اهمیت کاربردی آن

فصل نهم:جایگاه فعال آنزیم ها و روش های مطالعه بر روی آنها

فصل دهم:روش های اندازه گیری فعالیت آنزیمی

فصل یازدهم:کاربرد آنزیم شناسی در صنعت

آزمون خودسنجی با پاسخ

 بخش هایی از بسته درسی آنزیم شناسی

مقدمه‌اي بر آنزيم‌شناسی

بيشتر تاريخ بيوشيمي، تاريخ تحقيق آنزيمي است. کاتاليز بيولوژيکي براي اولين بار در اواخر قرن هجدهم، طي مطالعات انجام شده بر روي هضم گوشت توسط ترشحات معده، شناسايي و شرح داده شد و اين تحقيقات در قرن نوزدهم با آزمايشات تبديل نشاسته به قند توسط بزاق و عصاره هاي گياهي مختلف، ادامه يافت. در دهه 1850 ، لوئي پاستور نتيجه گرفت که تخمير قند به الکل توسط مخمر، به وسيله «خمير مايه» کاتاليز مي‌گردد. وي معتقد بود که اين خمير مايه های غير قابل جدا سازي ازساختمان سلولهاي مخمري زنده مي‌باشند، تصوري که ويتاليسم ناميده شد و براي سالهاي زيادي رواج داشت.

سپس در سال 1897 ، ادوارد بوخنر کشف نمود که عصاره مخمر مي‌تواند قند را به الکل تخمير کند و بدين ترتيب ثابت نمود تخمير توسط ملکولهايي تسريع مي‌گردد که بعد از جدا شدن از سلولها، همچنان فعاليت خود را ادامه مي‌دهند. فردريک کوهن اين مولکول‌ها را آنزيم ناميد. وقتي تفکرات ويتاليستي زندگي رد شدند، جدا سازي آنزيمهاي جديد و بررسي خصوصيات آنها منجر به پيشرفت علم بيوشيمي گرديد.

جداسازي و کريستاليزه نمودن اوره آز در سال 1926 توسط جيمز سامنر منجر به رفع موانع موجود در مطالعات اوليه آنزيم شناسي گرديد. سامنر دريافت کريستالهاي اوره آز تماماً از پروتئين تشکيل شده‌اند و وي ساختمان تمامي آنزيم‌ها را پروتئيني در نظر گرفت. با توجه به عدم وجود مثالهاي ديگر، اين نظريه براي مدت زماني بحث برانگيز بود. در دهه 1930 و بعد از کريستاليزه نمودن پپسين،‌تريپسين و ساير آنزيم‌هاي گوارشي و مشخص شدن جنس پروتئين آنها توسط جان نورتروپ و موزز کونيتز استنباط سامنر به طور وسيعي پذيرفته شد. در اين فاصله، هالدان يک مقاله به نام «آنزيم‌ها» نوشت. هر چند ماهيت ملکولي آنزيم‌ها هنوز به طور کامل تصديق نشده بود، هالدان مطرح نمود که مي‌بايست تعامل‌هاي ضعيف بين آنزيم وسوبستراي آن در تغيير سوبسترا و کاتاليز يک واکنش نقش داشته باشند. اين تفکردر قلب دانستني‌هاي موجود ما درمورد کاتاليز آنزيمي قرار دارد.

در ادامه قرن بيستم، تحقيقات وسيعي بر روي آنزيم‌ها صورت گرفته است. اين تحقيقات منجر به تخليص هزاران آنزيم، همراه با شناسايي ساختمان و مکانيسم بيوشيميايي بسياري از آنها و دانش کلي در مورد نحوه عمل آنها شده‌اند

 فصل دوم: ویژگی های واکنش های آنزیمی و مکانیسم تسریع واکنش های شیمیایی توسط آنزیم ها:

کاتاليز آنزيمي واکنش‌ها براي سيستم‌هاي زنده ضروري است. تحت شرايط بيولوژيک، واکنش‌هاي کاتاليز نشده آهسته هستند؛ بيشتر ملکولهاي بيولوژيک در pH خنثي و حرارت ملايم محيط داخلي سلولها، کاملاً پايدار مي‌باشند. به علاوه، بسياري از واکنشهاي معمول بيوشيمي همراه با رخدادهاي شيميايي، نظير تشکيل زودگذر ترکيبات واسط باردار ناپايدار يا تصادم دو يا چند ملکول در جهت هاي دقيق براي انجام واکنش، هستند که در شرايط سلولي نامساعد و يا غيرممکن مي‌باشند. واکنش‌هاي مورد نياز براي هضم غذا، فرستادن پيامهاي عصبي يا انقباض يک عضله، بدون کاتاليز با سرعت مناسب صورت نمي‌پذيرد.

آنزيم با فراهم نمودن يک محيط کوچک اختصاصي که در آن يک واکنش خاص با سرعت بيشتر قابل انجام است، اين مشکلات را برطرف مي‌کند. خصوصيت متمايز کننده يک واکنش آنزيمي اين است که در داخل يک پاکت موجود در ساختمان آنزيم، به نام جايگاه فعال، به انجام مي‌رسد.ملکولي که به جايگاه فعال آنزيم متصل شده و آنزيم بر روي آن اثر مي‌نمايد را سوبسترا گويند. سطح جايگاه فعال توسط ريشه هاي اسيد آمينه‌اي مفروش شده است که گروه‌هاي استخلاف شده آنها به سوبسترا متصل شده و تغيير شيميايي آن را کاتاليز مي‌کنند. در اغلب موارد، جايگاه فعال آنزيم سوبسترا را احاطه نموده و آن را کاملاً از محلول جدا مي‌کند. کمپلکس آنزيم سوبسترا که وجود آن براي اولين بار در سال 1880 توسط چارلز ـ آدولف ورتز فرض شد، براي عمل آنزيمي ضروري است. اين کمپلکس همچنين نقطه آغاز بررسي‌هاي رياضي است که رفتار کينتيک واکنش‌هاي آنزيمي و شرح تئوري مکانيسم‌هاي آنزيمي را تعيين مي‌کنند.

 تست:

آنزيم کاتاليز کننده‌ي واکنش زير جزء کدام طبقه‌ي آنزيمي است؟

مالونيل کوآنزيم  استيل

الف) لياز

ب) ليگاز

ج) ترانسفراز

د) هيدرولاز

 پاسخ : گزينه ب صحيح است.

برای مشاوره اینجا بزنید