触媒作用は、化学的および生物学的反応に必要な活性化エネルギーの低下に対応します。 必要なエネルギー量の触媒的低下は、生物学では酵素に対応する触媒によって可能になります。 酵素性疾患では、 酵素 削減または廃止される可能性があります。
触媒作用とは何ですか？
必要なエネルギー量の触媒的還元は、生物学では酵素に対応する触媒によって可能になります。 図は、のリボンモデルを示しています。 リパーゼ. 酵素 人体で特定の役割を持っています。 個人の機能と同じくらい異なる 酵素 思われるかもしれませんが、それらはすべて基本的に同じタスクを持ち、このタスクを実行するために同様のプロパティをもたらします。 すべての酵素の主な仕事は触媒作用です。 これが、生化学が触媒特性をそれらに帰する理由です。 文字通り翻訳すると、触媒作用は「溶解」を意味します。 で ハート 触媒作用のは活性化エネルギーです。 したがって、化学とは、両方の反応パートナーの化学反応のために反応システムで絶対に必要なエネルギーの量を指します。 触媒は、活性化エネルギーを低減するために使用され、したがって、両方の反応パートナーが、低エネルギーでも反応系で反応を起こすことを可能にします。 したがって、生物学的反応システムでは、触媒特性を持つ酵素が特定の化学反応の活性化エネルギーを低下させ、それに応じて化学触媒として機能します。 触媒作用の文脈では、一方では反応プロセスが成功する確率が高くなり、他方では反応の速度も上がることがあります。 化学平衡のシフトは、触媒作用の過程では発生しません。 化学は、均一系触媒作用と不均一系触媒作用を区別します。 生体触媒作用は、一方の形態にも他方の形態にも対応していません。 これは、独立した形の触媒作用です。
機能とタスク
生体触媒作用は、生物学的環境における化学反応の誘導、変換、または加速に対応します。 酵素は、このプロセスで生物学的触媒として機能します。 各酵素は主に構成されています タンパク質、そのうちのいくつかは補因子に関連付けられています。 生物のほとんどすべての生化学反応には酵素触媒があります。 生体触媒作用は、単離された酵素または生きている酵素によってバイオテクノロジーで実施されます。 生体触媒の例は、ビール醸造所で見つけることができます。そこでは、生体触媒プロセスは、 細菌、菌類または酵母。 製薬業界は、生体触媒を使用して、他の方法では実行不可能な反応を実現しています。 人体では、酵素が特定の反応を加速する触媒が絶えず発生しています。 酵素は、例えば、生物の代謝に関連しており、代謝過程における生化学反応を主に制御します。 それらは、例えば消化を制御しますが、ポリメラーゼの形でDNAの転写と複製にも関与しています。 すべての生化学反応の大部分は、酵素のない生物では無視できるほど遅い速度で起こります。 酵素は、平衡について何も変更することなく、化学平衡の達成を加速します。 酵素は化学反応の活性化エネルギーを下げることができるため、触媒活性を持っています。 このエネルギーは、反応を開始するために事前に適用する必要があるエネルギーの量に対応します。 反応中、基質はエネルギー的に不利な遷移状態に変化します。 活性化エネルギーは、基板をその遷移状態に強制します。 酵素の触媒作用は、非共有結合を介して基質の遷移状態を安定化することにより、反応のこの時点で介入します 相互作用。 このようにして、基板を遷移状態に変換するために必要なエネルギーが大幅に少なくなります。 このため、基質はより高い速度で反応の最終生成物に変換されます。 これらの触媒機能により、酵素はあらゆる生化学反応生成物の生成要素であると考えられています。
疾患および障害
酵素が変異するか、他の理由で触媒的役割を適切に果たせない場合、広範囲 健康 代謝性疾患の疾患グループには、中間的な動作代謝の領域からのさまざまな障害が含まれます。 このような障害は先天性または後天性のいずれかです。 代謝性疾患は、その程度と有病率が大きく異なります。 それらはまた、臨床的に非常に不均一な方法で現れます。 そのような障害のXNUMXつは、広範囲にわたる一般的な疾患です。 糖尿病 糖尿病。 ただし、このグループの疾患には、致命的な経過をたどる非常にまれな遺伝性疾患も含まれます。 骨減少症とその結果 骨粗しょう症 代謝障害にも起因します。 代謝性疾患の上位グループからのほとんどの先天性疾患は、さまざまな酵素の遺伝的に決定された酵素欠損に対応します。 影響を受ける酵素、その触媒機能とその反応生成物、酵素の欠陥または酵素の欠陥に応じて、例えば、臓器が機能不全になる可能性があります。 比較的まれで先天性の代謝障害はゴーシェ病です。 この病気に関与する酵素は、グルコセレブロシダーゼまたはグルコセレブロシダーゼです。 健康な生物では、この酵素は老化した成分を分解します 細胞膜。 に ゴーシェ病、この重要な酵素の不足があります。 酵素が十分な活性を示さない場合、リソソーム内の膜成分の沈着が起こります。 酵素の200以上の突然変異が文書化されています ゴーシェ病 現在まで。 残留酵素活性の程度は、コーディングの変異に依存します 遺伝子 個々のケースで。 たとえば、この病気は酵素の機能を完全に失う原因となる可能性があります。 しかしながら、機能的に弱い酵素活性の低下も考えられる。 病気のほとんどの患者は、に関して症状を示します 内臓 と同様に 神経系.
