pemangkinan

The pemangkinan sepadan dengan pengurangan tenaga pengaktifan yang diperlukan untuk tindak balas kimia dan biologi. Pengurangan pemangkin jumlah tenaga yang diperlukan dimungkinkan oleh pemangkin yang sesuai dengan enzim dalam biologi. Dalam penyakit enzimatik, sifat pemangkin enzim dapat dikurangkan atau bahkan dihapuskan.

Apa itu pemangkin?

Enzim mempunyai tugas khas dalam tubuh manusia. Berbeda dengan fungsi enzim individu, pada dasarnya semuanya mempunyai tugas yang sama dan mempunyai sifat yang serupa untuk memenuhi tugas ini. Tugas utama semua enzim adalah pemangkinan. Oleh itu, biokimia mengatakan bahawa mereka mempunyai sifat pemangkin.

Diterjemahkan secara literal, pemangkin bermaksud "pembubaran". Fokus pemangkin adalah tenaga pengaktifan. Oleh itu, kimia menerangkan jumlah tenaga yang benar-benar diperlukan dalam sistem tindak balas untuk tindak balas kimia kedua-dua rakan reaksi. Pemangkin digunakan untuk mengurangkan tenaga pengaktifan dan dengan itu membolehkan kedua-dua reaktan bertindak balas dalam sistem tindak balas walaupun pada tenaga rendah. Dalam sistem tindak balas biologi, enzim dengan sifat pemangkin mengurangkan tenaga pengaktifan tindak balas kimia tertentu dan sesuai berfungsi sebagai pemangkin kimia.

Dalam konteks pemangkinan, di satu pihak, kebarangkalian proses reaksi yang berjaya meningkat dan, di sisi lain, kelajuan reaksi kadang-kadang meningkat. Pergeseran keseimbangan kimia tidak berlaku dalam konteks pemangkinan.

Kimia membezakan pemangkin homogen dengan pemangkin heterogen. Biokatalisis tidak sesuai dengan satu atau bentuk lain. Ia adalah bentuk pemangkin bebas.

Fungsi & tugas

Biokatalisis sesuai dengan kawalan, pelaksanaan atau percepatan reaksi kimia dalam lingkungan biologi. Enzim bertindak sebagai pemangkin biologi dalam proses ini. Setiap enzim sebahagian besarnya terdiri daripada protein, yang sebahagiannya berkaitan dengan faktor bersama. Hampir semua tindak balas biokimia pada organisma hidup mempunyai pemangkin enzimatik.

Biokatalisis dilaksanakan dalam bioteknologi menggunakan enzim terpencil atau hidup. Contoh biokatalisis boleh didapati di kilang bir, di mana proses biokatalitik dilaksanakan dengan menggunakan bakteria, kulat atau ragi. Industri farmaseutikal menggunakan biokatalisis untuk mencapai reaksi yang tidak dapat dilaksanakan.

Di dalam tubuh manusia, pemangkin berlaku secara berterusan, di mana enzim mempercepat reaksi tertentu. Enzim relevan untuk metabolisme organisma, misalnya, dan sebahagian besarnya mengawal reaksi biokimia dalam proses metabolik. Mereka mengawal pencernaan, misalnya, tetapi juga terlibat dalam transkripsi dan replikasi DNA dalam bentuk polimerase.

Sebilangan besar reaksi biokimia akan berlaku pada organisma hidup tanpa enzim pada kadar yang perlahan. Enzim mempercepat pencapaian keseimbangan kimia tanpa mengubah apa-apa dalam keseimbangan.

Enzim mempunyai aktiviti pemangkin kerana dapat menurunkan tenaga pengaktifan dalam reaksi kimia. Tenaga ini sesuai dengan jumlah tenaga yang mesti digunakan terlebih dahulu untuk memulakan tindak balas. Semasa tindak balas, substrat berubah menjadi keadaan peralihan yang tidak baik. Tenaga pengaktifan memaksa substrat ke keadaan peralihannya. Kesan pemangkin enzim campur tangan pada tahap ini dalam tindak balas dengan menstabilkan keadaan peralihan substrat melalui interaksi bukan kovalen. Dengan cara ini, tenaga yang lebih sedikit diperlukan untuk menukar substrat ke keadaan peralihan. Oleh kerana itu, substrat bertukar menjadi produk akhir tindak balas pada kadar yang lebih pantas. Dengan fungsi pemangkin ini, enzim dianggap sebagai elemen perataan jalan bagi setiap produk reaksi biokimia.

Penyakit & penyakit

Sekiranya enzim bermutasi atau tidak lagi memainkan peranan pemangkinnya dengan mencukupi untuk alasan lain, terdapat akibat kesihatan yang luas. Kumpulan penyakit penyakit metabolik merangkumi pelbagai gangguan dari kawasan metabolisme operasi perantaraan. Gangguan seperti itu sama ada kongenital atau diperolehi.

Penyakit metabolik sangat berbeza dan luasnya. Secara klinikal juga, mereka menampakkan diri dengan sangat heterogen. Gangguan yang berkaitan adalah, misalnya, penyakit diabetes melitus yang meluas. Walau bagaimanapun, penyakit keturunan yang lebih jarang berlaku dengan cara mematikan juga termasuk dalam kumpulan penyakit ini. Osteopenia dan osteoporosis yang dihasilkan juga dapat ditelusuri kembali ke penyakit metabolik.

Sebilangan besar penyakit kongenital dari kumpulan metabolik superordinat sesuai dengan kecacatan genetik dalam pelbagai enzim. Bergantung pada enzim yang bersangkutan, fungsi katalitik dan produk tindak balasnya, kecacatan enzimatik atau kekurangan enzim, misalnya, dapat menyebabkan organ gagal.

Penyakit Gaucher adalah penyakit metabolik yang agak jarang dan diwarisi. Dalam konteks penyakit ini, enzim yang terkena adalah glukokerebrosidase atau glukokerebrosidase. Enzim ini memecah komponen tua membran sel dalam organisma yang sihat. Penyakit Gaucher kekurangan enzim penting ini. Sekiranya enzim tidak menunjukkan aktiviti yang mencukupi, ia berlaku untuk pemendapan komponen membran di dalam lisosom. Lebih daripada 200 mutasi enzim setakat ini telah didokumentasikan dalam konteks penyakit Gaucher. Tahap aktiviti enzimatik sisa bergantung pada mutasi gen pengekodan dalam kes individu. Penyakit ini, misalnya, boleh menyebabkan enzim gagal sepenuhnya. Walau bagaimanapun, penurunan fungsi enzimatik yang lemah secara fungsional juga dapat dibayangkan. Sebilangan besar pesakit dengan penyakit ini menunjukkan manifestasi kedua-dua organ dalaman dan sistem saraf.