Tofauti kuu kati ya vimeng'enya vya metali na vimeng'enya vilivyoamilishwa vya metali ni kwamba vimeng'enya vya metallo vina ioni ya chuma iliyoshikamana kwa uthabiti kama cofactor ilhali ayoni za metali katika vimeng'enya vilivyoamilishwa vya metali hazijafungwa vizuri.
Shughuli ya baadhi ya vimeng'enya hutegemea ayoni za metali kwa sababu ayoni hizi za metali hufanya kazi kama cofactors. Vimeng'enya hivi viko katika kategoria kuu mbili kama vimeng'enya vya metali na vimeng'enya vilivyoamilishwa vya metali. Kwa hiyo, enzymes hizi ni tofauti kutoka kwa kila mmoja kulingana na kuwepo au kutokuwepo kwa ioni za chuma zilizofungwa sana. Hebu tujadili maelezo zaidi kuhusu vimeng'enya hivi.
Metalloenzymes ni nini?
Metalloenzymes ni vimeng'enya ambavyo vina ioni ya chuma iliyofungwa kwa nguvu. Ioni hii ya chuma huunda vifungo vya uratibu na asidi ya amino ya kimeng'enya au na kikundi cha bandia. Zaidi ya hayo, hufanya kama coenzyme na hutoa shughuli ya enzyme. Wakati wa kuzingatia eneo la ion ya chuma katika enzyme, kawaida hutokea katika eneo maalum kwenye uso wa enzyme. Kwa hiyo, ioni haisumbui kumfunga kwa substrate na tovuti inayofanya kazi. Wakati mwingine, vimeng'enya huhitaji ioni zaidi ya moja ya chuma kwa shughuli zake. Katika matukio machache, zinahitaji ioni mbili za chuma tofauti pia. Metali za kawaida zinazohusika katika hili ni Fe, Zn, Cu, na Mn. Metaliloenzymes zilizo na vituo vya chuma isipokuwa chuma (vituo visivyo vya heme) vimeenea sana kimaumbile.
Kielelezo 01: Kitendo cha Enzyme
Mifano ya vimeng'enya vya metallo:
- Amylase, thermolysin huunganishwa na Ca2+ ioni
- Dioldehydrase, glycerol dehydratase hufungamana na Co2+
- Cytochrome c oxidase, dopamine-b-hydroxylase ina Cu2+
- Catalase, nitrogenase, peroxidase, succinate dehydrogenase ina Fe2+
- Arginase, histidine-ammonia lyase, pyruvate carboxylase ina Mn2+
Enzymes Zilizoamilishwa na Metal ni nini?
Vimeng'enya vilivyoamilishwa na metali ni vimeng'enya ambavyo vina shughuli iliyoongezeka kutokana na kuwepo kwa ayoni za chuma. Mara nyingi, ioni hizi za chuma ni za monovalent au divalent. Hata hivyo, ayoni hizi hazifungamani sana na kimeng'enya kama ilivyo katika vimeng'enyo vya metali. Ya chuma inaweza kuamsha substrate, hivyo kushiriki moja kwa moja na shughuli ya enzyme. Enzymes hizi zinahitaji ioni za chuma kwa ziada. Kwa mfano: karibu mara 2-10 zaidi kuliko mkusanyiko wa enzyme. Ni kwa sababu hawawezi kushikamana na ioni ya chuma kwa kudumu. Hata hivyo, vimeng'enya hivi hupoteza shughuli zao wakati wa utakaso wake.
Mifano ya vimeng'enya vya meta vilivyoamilishwa:
- Pyruvate kinase inahitaji K+
- Phosphotransferasi inahitaji Mg2+ au Mn2+
Nini Tofauti Kati ya Metalloenzymes na Metal Activated Enzymes?
Metaloenzymes ni vimeng'enya ambavyo vina ioni ya chuma iliyofungwa kwa nguvu. Kama sifa ya kipekee, wana ioni ya chuma iliyofungwa kwa nguvu kama cofactor. Zaidi ya hayo, vimeng'enya hivi vinahitaji ayoni moja au mbili za chuma zilizounganishwa kwenye eneo maalum la uso wa kimeng'enya kwa shughuli zao. Enzymes iliyoamilishwa ya metali ni enzymes ambayo ina shughuli iliyoongezeka kutokana na kuwepo kwa ioni za chuma ambazo hazijafungwa imara. Ni tofauti kuu kati ya metalloenzymes na enzymes iliyoamilishwa ya chuma. Hiyo ni, tofauti na vimeng'enyo vya metali, vimeng'enya vilivyoamilishwa na chuma havina ioni ya chuma iliyofungwa kwa uthabiti kama cofactor. Kando na hayo, vimeng'enya hivi vinahitaji ukolezi mkubwa wa ayoni za metali karibu nao.
Muhtasari – Metalloenzymes dhidi ya Enzymes Zilizoamilishwa na Metali
Enzyme, ambayo shughuli inategemea uwepo wa ioni za chuma, ni ya aina mbili; wao ni, metalloenzymes na vimeng'enya vilivyoamilishwa vya chuma. Tofauti kati ya vimeng'enya vya metali na vimeng'enya vilivyoamilishwa vya metali ni kwamba vimeng'enya vya metali vina ioni ya chuma iliyoshikamana kwa uthabiti kama cofactor ilhali ioni za metali zilizo katika vimeng'enya vilivyoamilishwa za metali hazijafungwa imara.
