Enzymy jsou proteiny, které katalyzují chemické reakce, ke kterým dochází u živých bytostí.
Ony urychlit rychlost reakcí, který přispívá k metabolismu. Bez enzymů by bylo mnoho reakcí extrémně pomalé.
Během reakce enzymy nemění své složení a také se nespotřebovávají. Mohou se tedy několikrát účastnit stejného typu reakce v krátkém časovém období.
Téměř všechny reakce buněčného metabolismu jsou katalyzovány enzymy.
Příklad aktivity enzymu nastává v procesu trávení. Díky akci Trávicí enzymy, molekuly potravin se rozkládají na jednodušší látky.
Účinnost molekuly enzymu je velmi vysoká. Odhaduje se, že obecně je molekula enzymu schopna převést 1000 molekul substrátu na své příslušné produkty, a to za pouhou 1 minutu.
Jak fungují?
Každý enzym je specifický pro určitý typ reakce. To znamená, že působí pouze na určitou sloučeninu a vždy provádějí stejný typ reakce.
Sloučenina, na kterou enzym působí, se obecně nazývá Podklad. Velká specificita enzym-substrát souvisí s trojrozměrným tvarem obou.
Enzym se váže na molekulu substrátu ve specifické oblasti zvané
odkaz na web. Za tímto účelem jak enzym, tak substrát procházejí změnou konformace tak, aby vyhovovala.Hodí se perfektně jako klíče do zámků. Toto chování se nazývá Teorie zámku kláves.
Provoz modelu Key-Lock
Mezi faktory, které mění aktivitu enzymů, patří:
- Teplota: Teplotní podmínky reakční rychlosti. Extrémně vysoké teploty mohou denaturovat enzymy. Každý enzym pracuje při ideální teplotě.
- pH: Každý enzym má rozmezí pH považované za ideální. V rámci těchto hodnot je aktivita maximální.
- Čas: Čím déle bude enzym v kontaktu se substrátem, tím více produktů bude produkováno.
- Koncentrace enzymu a substrátu: Čím vyšší je koncentrace enzymu a substrátu, tím rychlejší bude reakce.
Klasifikace
Enzymy se dělí do následujících skupin podle typu chemické reakce, kterou katalyzují:
- Oxido-reduktázy: oxidačně-redukční reakce nebo reakce elektronového přenosu. Příklad: dehydrogenázy a oxidázy.
- Transferázy: přenos funkčních skupin, jako je amin, fosfát, acyl a karboxy. Příklad: kinázy a transaminázy.
- Hydrolázy: hydrolyzační reakce kovalentní vazby. Příklad: Peptidázy.
- Liases: Reakce rozbíjející kovalentní vazbu a odstraňování molekul vody, amoniaku a oxidu uhličitého. Příklad: Dehydratázy a dekarboxylázy.
- Izomerázy: interkonverzní reakce mezi optickými nebo geometrickými izomery. Příklad: Epimerázy.
- Ligázy: reakce tvorby nových molekul ze spojení mezi dvěma již existujícími. Příklad: syntetázy.
Příklady a typy
Enzymy jsou tvořeny proteinovou částí zvanou apoenzym a další neproteinová část zvaná kofaktor.
Když je kofaktor organická molekula, nazývá se to koenzym. Mnoho koenzymů souvisí s vitamíny.
Volá se sada enzym + kofaktor holoenzym.
Podívejte se na některé z hlavních enzymů a jejich působení:
- kataláza: rozkládá peroxid vodíku;
- DNA polymeráza nebo reverzní transkriptáza: katalyzuje duplikaci DNA;
- laktáza: usnadňuje hydrolýzu laktózy;
- Lipáza: usnadňuje trávení lipidů;
- Proteáza: působí na proteiny;
- ureáza: usnadňuje degradaci močoviny;
- Pthyalin nebo amyláza: působí na degradaci škrobu v ústech a přeměňuje jej na maltózu (nejmenší molekula);
- Pepsin nebo proteáza: působí na bílkoviny, jejich degradací na menší molekuly;
- Trypsin: podílí se na rozkladu nestrávených bílkovin v žaludku.
Omezovací enzymy
Restrikční enzymy nebo restrikční endonukleázy jsou produkovány bakteriemi.
Jsou schopni řezat DNA v konkrétních bodech.
Můžeme je považovat za molekulární nůžky. Restrikční enzymy jsou základem manipulace s DNA.
Také vědět o rekombinantní DNA.
Ribozymes
Ribozymy jsou molekuly RNA, které fungují jako enzymy. Mnoho chemických reakcí, které probíhají uvnitř buněk, je katalyzováno RNA.
Stejně jako proteiny, které působí jako enzymy, tyto molekuly RNA urychlují rychlost určitých chemických reakcí.
Jsou také vysoce substrátově specifické a po reakci zůstávají chemicky neporušené.
Výkon těchto ribozymů je spojen s různými fázemi proteosyntéza v buňkách.
Přečtěte si také o:
- Metabolismus buněk
- Trávení
