Ang Catalysis ay tumutugma sa pagbaba ng enerhiya ng pag-aktibo na kinakailangan para sa mga reaksyong kemikal at biological. Ang pagbagsak ng catalytic ng kinakailangang dami ng enerhiya ay ginawang posible ng isang katalista, na sa biology ay tumutugma sa isang enzyme. Sa mga sakit na enzymatic, ang catalytic na katangian ng enzymes maaaring mabawasan o kahit na matanggal.
Ano ang catalysis?
Ang catalytic na pagbawas ng dami ng kinakailangang enerhiya ay ginawang posible ng isang katalista, na sa biology ay tumutugma sa isang enzyme. Ipinapakita ng figure ang modelo ng laso ng a lipase. Enzymes may tiyak na papel sa katawan ng tao. Tulad ng pagkakaiba sa pagpapaandar ng indibidwal enzymes maaaring tila, lahat sila ay karaniwang may parehong gawain at nagdadala ng mga katulad na pag-aari upang matupad ang gawaing ito. Ang pangunahing gawain ng lahat ng mga enzyme ay catalysis. Ito ang dahilan kung bakit kinikilala ng biochemistry ang mga catalytic na katangian sa kanila. Salin sa literal, ang catalysis ay nangangahulugang "paglusaw." Sa puso ng catalysis ay ang enerhiya ng pagsasaaktibo. Tulad ng naturan, ang kimika ay tumutukoy sa dami ng enerhiya na ganap na kinakailangan sa isang sistema ng reaksyon para sa reaksyong kemikal ng parehong mga kasosyo sa reaksyon. Ginagamit ang mga catalista upang mabawasan ang enerhiya ng pagsasaaktibo at sa gayon ay payagan ang parehong mga kasosyo sa reaksyon na sumailalim sa isang reaksyon sa sistema ng reaksyon kahit na sa mababang mga enerhiya. Sa mga biological reaksyon system, ang mga enzyme na may catalytic na katangian ay nagpapababa ng enerhiya ng pag-aktibo ng isang partikular na reaksyong kemikal at kumilos nang naaayon bilang mga catalistang kemikal. Sa konteksto ng catalysis, sa isang banda ang pagtaas ng posibilidad ng isang matagumpay na proseso ng reaksyon at sa kabilang banda ang bilis ng reaksyon kung minsan ay tumataas din. Ang isang paglilipat sa balanse ng kemikal ay hindi nangyayari sa kurso ng catalysis. Ang kimika ay nakikilala ang homogenous catalysis mula sa heterogeneous catalysis. Ang biocatalysis ay hindi tumutugma alinman sa isa o sa iba pang form. Ito ay isang malayang anyo ng catalysis.
Pag-andar at gawain
Ang biocatalysis ay tumutugma sa patnubay, pagbabago, o pagpabilis ng mga reaksyong kemikal sa biological environment. Ang mga enzim ay kumikilos bilang mga biological catalist sa prosesong ito. Ang bawat enzyme ay higit na binubuo ng proteins, ang ilan sa mga ito ay naiugnay sa isang cofactor. Halos lahat ng mga reaksyon ng biochemical sa mga nabubuhay na organismo ay may isang enzymatic catalyst. Ang biocatalysis ay ipinatupad sa biotechnology sa pamamagitan ng nakahiwalay o nabubuhay na mga enzyme. Ang isang halimbawa ng biocatalysis ay matatagpuan sa mga serbesa ng serbesa, kung saan ipinatupad ang paggamit ng mga proseso ng biocatalytic bakterya, fungi o yeast. Ang industriya ng parmasyutiko ay gumagamit ng biocatalysis upang mapagtanto kung hindi man ay hindi praktikal na mga reaksyon. Sa katawan ng tao, ang mga catalista ay patuloy na nagaganap kung saan ang mga enzyme ay nagpapabilis ng ilang mga reaksyon. Ang mga enzim ay, halimbawa, na nauugnay sa metabolismo ng mga organismo at higit na kinokontrol ang mga reaksyon ng biokemikal sa mga proseso ng metabolic. Kinokontrol nila ang panunaw, halimbawa, ngunit kasangkot din sa paglilipat at pagtitiklop ng DNA sa anyo ng mga polymerase. Ang karamihan ng lahat ng mga reaksyong biochemical ay magaganap nang hindi maiiwasang mabagal na rate sa isang nabubuhay na organismo na walang mga enzyme. Ang mga enzim ay nagpapabilis sa pagkamit ng equilibrium ng kemikal nang hindi binabago ang anumang bagay tungkol sa balanse. Ang isang enzyme ay may catalytic na aktibidad sapagkat maaari nitong babaan ang enerhiya ng pag-aktibo sa mga reaksyong kemikal. Ang enerhiya na ito ay tumutugma sa dami ng enerhiya na dapat na mailapat nang maaga upang makapagsimula ng isang reaksyon. Sa panahon ng reaksyon, ang substrate ay nagbabago sa masiglang hindi kanais-nais na mga estado ng paglipat. Pinipilit ng enerhiya ng pag-aktibo ang substrate sa estado ng paglipat nito. Ang catalytic na aksyon ng mga enzyme ay nakikialam sa puntong ito ng reaksyon sa pamamagitan ng pagpapatibay ng estado ng paglipat ng substrate sa pamamagitan ng hindi kovalen mga pakikipag-ugnayan. Sa ganitong paraan, kinakailangang mas kaunting enerhiya ang kinakailangan upang ma-convert ang isang substrate sa estado ng paglipat. Para sa kadahilanang ito, ang substrate ay nagko-convert sa pangwakas na produkto ng reaksyon sa isang mas mataas na rate. Sa mga catalytic function na ito, ang mga enzyme ay itinuturing na nagbibigay ng mga elemento para sa anumang produktong biochemical reaksyon.
Mga karamdaman at karamdaman
Kapag ang mga enzyme ay nag-mutate o nabigo na sapat na gampanan ang kanilang catalytic role para sa iba pang mga kadahilanan, malawak kalusugan Ang mga kahihinatnan ay itinakda. Ang pangkat ng karamdaman ng mga sakit na metabolic ay nagsasama ng iba't ibang mga karamdaman mula sa lugar ng intermediate operating metabolismo. Ang mga nasabing karamdaman ay maaaring maging katutubo o nakuha. Ang mga sakit na metaboliko ay malawak na nag-iiba sa kanilang lawak at pagkalat. Ipinakita rin nila ang kanilang mga sarili sa klinika sa isang lubos na magkakaiba-iba na pamamaraan. Ang isa sa gayong karamdaman ay ang laganap na karaniwang sakit dyabetis mellitus Gayunpaman, ang pangkat ng mga sakit na ito ay nagsasama rin ng mas bihirang mga sakit na namamana na may nakamamatay na kurso. Osteopenia at ang resulta osteoporosis ay maiugnay din sa mga karamdaman sa metabolic. Karamihan sa mga katutubo na sakit mula sa pinuno ng pangkat ng mga sakit na metabolic ay tumutugma sa mga genetically tinukoy na mga depekto ng enzyme ng iba't ibang mga enzyme. Depende sa apektadong enzyme, ang paggana ng catalytic at ang reaksyong produkto nito, mga depekto ng enzymatic o kakulangan sa enzyme ay maaaring maging sanhi ng pagkabigo ng mga organo, halimbawa Ang isang medyo bihirang at congenital metabolic disorder ay sakit ni Gaucher. Ang enzyme na kasangkot sa sakit na ito ay glucocerebrosidase o glucocerebrosidase. Sa isang malusog na organismo, ang enzyme na ito ay nagpapasama sa mga edad na bahagi ng lamad ng cell. Sa Sakit sa luya, mayroong kakulangan ng mahalagang enzim na ito. Kung ang enzyme ay hindi nagpapakita ng sapat na aktibidad, ang pagtitiwalag ng mga bahagi ng lamad sa loob ng lysosome ay nangyayari. Higit sa 200 mutasyon ng enzyme ang naitala sa Sakit sa luya hanggang ngayon Ang antas ng natitirang aktibidad na enzymatic ay nakasalalay sa pag-mutate ng coding gene sa bawat indibidwal na kaso. Halimbawa, ang sakit ay maaaring maging sanhi ng isang kumpletong pagkawala ng pag-andar ng enzyme. Gayunpaman, ang isang mahina na pagpapaandar na aktibidad ng enzymatic ay nalalaman din. Karamihan sa mga pasyente ng sakit ay nagpapakita ng mga pagpapakita na may paggalang sa lamang loob pati na rin patungkol sa nervous system.
