Enzymy a dýchání: 9 faktů, které byste měli vědět

by

Enzymy a dýchání jsou tyto dva velmi příbuzné pojmy. Enzym zapojený do procesů buněčného dýchání, jako je oxidáza, dehydrogenáza nebo kataláza. Je známo, že mitochondrie jsou domovem buněčných respiračních enzymů, které hrají klíčovou roli v mnoha základních funkcích.

Všechna čtyři stadia buněčného dýchání, s výjimkou glykolýzy, která probíhá v cytoplazmě mimo mitochondrie, probíhají v mitochondriích. Enzymy Krebsova cyklu a Respiratory se nacházejí v mitochondriální matrici, zatímco enzymy oxidativní fosforylace se nacházejí ve vnitřní mitochondriální membráně.

Využívá dýchání enzymy?

Buněčné respirační enzymy přijímají informace o stavu energie buňky z molekul, které je vážou. Příklady molekul, které řídí enzymy zapojené do buněčného dýchání, zahrnují ATP, ADP a NADH.

Například velké hladiny ATP signalizují, že buňka má dostatek ATP a nepotřebuje další produkovat buněčným dýcháním. V tomto případě produkt „zpětnou vazbu“ zablokuje svou cestu, což je forma inhibice zpětné vazby.

Jak se enzymy podílejí na dýchání?

Primární funkcí enzymů v respirační reakci je pomáhat přenášet elektrony z jedné molekuly do druhé. Tyto přenosy jsou známé jako „redoxní“ reakce, kdy oxidace jedné látky (ztráta elektronu) musí být doprovázena přidáním elektronu k jiné (redukce).

Cytoplazma nebo tekutina buňky je místem, kde probíhá počáteční fáze respirační reakce. Devět různých chemických procesů, z nichž každý je zprostředkován jiným enzymem, tvoří glykolýzu.

Hlavními účastníky glykolýzy jsou enzym dehydrogenáza a koenzym NAD+ (neproteinová pomocná látka). Ukradením dvou elektronů z glukózy a jejich přenosem do NAD+ dehydrogenáza oxiduje glukózu. Během procesu se glukóza „rozdělí“ na dvě molekuly pyruvátu, které pokračují v reakci.

Role enzymů v dýchání?

Klíčovým příspěvkem enzymů k respirační reakci je jejich pomoc při transportu elektronů z jedné molekuly do druhé. Tyto výměny jsou známé jako „redoxní“ reakce, protože vyžadují, aby oxidace jedné látky (ztráta elektronu) a přidání elektronu k jiné (přidání elektronu) probíhaly současně (redukce).

Enzymy snižují potřebné množství. K reakcím může docházet při nižších teplotách díky enzymům. Protože každá reakce v buňce vyžaduje zvláštní enzym, ty enzymy jsou známé jako substráty. vzniká během reakce, kdy se enzym a substrát dostanou do kontaktu.

Proteiny zvané enzymy pomáhají chemickým reakcím našeho těla postupovat rychleji. Pro několik procesů, včetně trávení a funkce jater, jsou enzymy klíčové. Zdravotní problémy mohou vyplývat z příliš velkého nebo příliš malého množství specifického enzymu. Zdravotníci mohou také použít enzymy v naší krvi k vyhledávání zranění a nemocí.

Jak se enzymy používají při dýchání?

Individuální enzym je zodpovědný za katalýzu každého kroku v buněčném dýchání, protože každý enzym má jiné vazebné místo pro substrát. Specifičnost enzymů pomáhá zajistit, že správná reakce v procesu probíhá ve správný okamžik.

Glykolýza je mechanismus, který spojuje aerobní a anaerobní dýchání. Jedna molekula glukózy se během procesu glykolýzy, který probíhá v cytoplazmě, přemění na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové. Při glykolýze se nepoužívá oxid uhličitý ani kyslík. V mitochondriích je kyselina pyrohroznová dále metabolizována. Mitochondriální matrice a vnitřní mitochondriální membrána jsou domovem respiračních enzymů, které jsou invKde jsou enzymy používané v dýchacím systému.

Kde se enzymy používají v dýchacích cestách?

Ve dvou membránových obalech, které obklopují mitochondrie, je začleněno více proteinů. V mitochondriální matrici, která se nachází uvnitř těchto membrán, jsou uloženy některé enzymy nezbytné pro buněčné dýchání.

Projekt mitochondrie se nacházejí téměř ve všech eukaryotických buňkách. Buňka může mít pouze jednu mitochondrii, ale častěji stovky nebo tisíce. Množství se normálně mění s metabolickou aktivitou buňky. Ve dvou membránových obalech, které obklopují mitochondrie, je začleněno více proteinů. V mitochondriální matrici, která se nachází uvnitř těchto membrán, jsou uloženy některé enzymy nezbytné pro buněčné dýchání. Na vnitřní membráně je několik enzymů, včetně toho, který produkuje ATP. Díky tomuto uspořádání může buněčné dýchání probíhat účinným způsobem.

Příklady rostlinných respiračních enzymů?

Dvě primární kategorie respiračních enzymů jsou zvýrazněny v následujících odstavcích. Mezi ně patří: 1. Neoxidační 2.0 Oxidační.

Neoxidační:

Transfosforylázy:

Tyto enzymy usnadňují výměnu atomů uhlíku v téže molekule nebo přenos fosfátových skupin z jednoho typu molekuly na jiný. Některé z těchto enzymů vyžadují ke své funkci přítomnost iontů hořčíku.

desmolases

Aldoláza například rozděluje fruktóza-1,6-bisfosfát na 3-fosfoglyko-raldehyd a dihydroxyacetonfosfát. Jiné enzymy katalyzují procesy bez hydrolýzy, při kterých se přerušují uhlíkové řetězce.

Karboxylázy

Fungují jako katalyzátory v procesech, které odstraňují CO2 z molekuly. Pyruvkarboxyláza a kyselina oxaloctová karboxylázy jsou enzymy, které katalyzují dekarboxylaci kyseliny pyrohroznové a kyseliny oxalooctové.

Hydrázy

Tyto enzymy nerozdělují molekuly; namísto, katalyzují přidání nebo odstranění vody z molekul. Enoláza přebírá H20 z kyseliny 2-fosfoglycerové za vzniku kyseliny 2-fosfoenolpyrohroznové, což je jeden z reverzibilních procesů glykolýzy. Fumaráza a isoakonitáza jsou enzymy, které katalyzují reverzibilní přeměnu kyseliny L-jablečné na kyselinu fumarovou a kyseliny akonitové na kyselinu isocitronovou.

Oxidační:

Dehydrogenázy

Přesunutím atomů vodíku a elektronů z jednoho typu molekuly do druhého tyto enzymy generují intracelulární oxidaci a redukci. Některé z nich jsou svou aktivitou podobné oxidázám, protože mohou přenášet vodík přímo na vzdušný kyslík. Jiné mohou fungovat v anaerobním nebo aerobním prostředí a přenášet vodík a elektrony na molekuly jiné než O2.

Existují anaerobní nebo „aerobní“ dehydrogenázy. Většina rostlinných dehydrogenáz patří do druhé skupiny. Dehydrogenázy fungují na dvou substrátech současně, z nichž jeden je oxidován (dehydrogenován), zatímco druhý je redukován (hydrogenován).

Oba první a druhé jsou označovány jako donory a akceptory vodíku a elektronů. Substrát, který slouží jako donor vodíku, je zdrojem názvů těchto enzymů. Ve většině dehydrogenáz jsou přítomny koenzymy, které působí jako akceptory vodíku a elektronů.

Difosfopyridinový nukleotid (DPN) a trifosfopyridinový nukleotid jsou dva příklady takových koenzymů (TPN). Jak první, tak druhý jmenovaný mají názvy NAD (nikotinamid adenindinukleotid) a NADP (nikotinamid adenindinukleotid fosfát). Vodík je pak převeden redukovanými koenzymy na flavinadenindinukleotid (FAD) odvozený od FADH2.

Cytochromy:

Cytochromy přenášejí elektrony z FADH2 do atmosférického kyslíku. Molekula vody vzniká, když se kyslík spojí s vodíkovými ionty a elektrony.

Oxidázy:

Pomáhají elektronům přejít ze substrátu do molekuly kyslíku. Jako konečný produkt vzniká H2O2. Mohou fungovat pouze v aerobním prostředí. Cytochromoxidáza, fenoláza a oxidáza kyseliny askorbové jsou tři hlavní oxidázy, o kterých je známo, že existují v rostlinách. Tyto enzymy katalyzují poslední fázi Krebsova cyklu, kde kyslík je reaktant a voda (H2O) je konečný produkt.

peroxidázy:

Když se vyrábí peroxid vodíku nebo organické peroxidy rostlinné buňky jsou přítomni, tato sada enzymů způsobuje oxidaci fenolických sloučenin, jako je pyrogallol a katechol. Takže spíše než kyslík působí jako akceptor vodíku peroxid vodíku.

Catalase

Tento enzym se nachází ve všech živých věcech, a protože je přítomen v buňkách, inhibuje hromadění H2O3, ke kterému může dojít jako vedlejší produkt metabolismu.

Příklady živočišných respiračních enzymů?

Všechny organismy procházejí metabolickým procesem dýchání. Je to biologický proces, který probíhá uvnitř buněk organismu. Rozklad glukózy v tomto procesu má za následek produkci energie (ATP-adenosintrifosfát), kterou pak buňky využívají k provádění mnoha úkolů. Dýchání je funkcí všech živých věcí, od jednoduchých jednobuněčných tvorů až po dominantní mnohobuněčné.

Oxidoreduktázy

Jedná se o klíčové enzymy v redoxních reakcích. Právě tyto enzymy přenášejí elektrony, vodík nebo kyslík z jedné molekuly do druhé. 

dekarboxyláza

Dekarboxyláza je enzym, který katalyzuje reakci k odstranění oxidu uhličitého z molekuly. Například při anaerobním dýchání

dehydrogenáza

Jedná se o enzymy, které odstraňují vodík z molekuly. např. jaké se vyskytují během Krebova cyklu. Aktivitu tohoto enzymu lze měřit pomocí umělého akceptoru vodíku, jako je TTC (trifenyltetrazoliumchlorid – který zrůžoví!)

Enzymy a dýchání
Dehydrogenáza z Wikipedia

Příklady respiračních enzymů hub?

Zvířata používají lineární dýchací řetězec s masivními respiračními komplexy k transportu elektronů z NADH do molekulárního kyslíku. Většina hub však využívá rozvětvené dýchací řetězce. Houby se obvykle řídí aerobním způsobem dýchání, ale anaerobní houby byly také nalezeny ve sladkovodních jezerech, skládkách, hlubokomořských sedimentech a bachoru býložravců.

Aerobní respirační enzymy

Aerobní buněčné dýchání je buněčné dýchání, které vyžaduje kyslík. Existují tři hlavní kroky tohoto procesu: glykolýza, cyklus kyseliny citrónové a oxidativní fosforylace.

Respirační enzymy glykolýzy:

  • hexokináza,
  • Fosfofruktokináza
  • Pyruvát kináza.

Respirační enzymy cyklu kyseliny citrónové:

  • Citrát syntáza
  • Akonitáza
  • Isocitrát dehydrogenáza
  • Alfa-ketoglutarát dehydrogenáza
  • Sukcinyl-CoA syntetáza
  • Sukcinátdehydrogenáza
  • fumaráza
  • Malátdehydrogenáza

Respirační enzymy oxidační fosforylace.

  • NADH-koenzym Q oxidoreduktáza (komplex I)
  • Sukcinát-Q oxidoreduktáza (komplex II)
  • Přenos elektronů flavoprotein-Q oxidoreduktáza.
  • Q-cytochrom c oxidoreduktáza (komplex III)
  • Cytochrom c oxidáza (komplex IV)
  • Alternativní reduktázy a oxidázy
  • Organizace komplexů.

Anaerobní respirační enzymy

  • Pyruvát dekarboxyláza
  • Pyruvátdehydrogenáza
  • Alkohol dehydrogenáza

Příklady respiračních enzymů bakterií?

Mezozom bakteriální buňky má infoldings a je podobný eukaryotickým buňkám v tom, že zvětšuje povrchovou plochu dostupnou pro dýchání. V důsledku toho tvoří a je klíčovou složkou zdroje energie, který buňky využívají k fungování. Mezozomy jsou několik typů invazí do buněčné stěny. Mezozomy se nacházejí v primordiálních buňkách bakterií.

  • Laktátdehydrogenáza (LDH).
  • Catalase
  • Superoxiddismutáza
  • Peroxidázové enzymy

Proč investovat do čističky vzduchu?

Respirační enzymy Je známo, že buňka se nachází v mitochondriích a mají zásadní význam v životně důležitých procesech. Příkladem jsou dekarboxylázy, které odstraňují karboxylové skupiny jako oxid uhličitý, a dehydrázy, které odstraňují molekulu vody. Reverzní reakce jsou katalyzovány stejnými enzymy.

Také čtení:

     

Zanechat komentář