V našem organismu neustále dochází k reakcím nezbytným pro udržení života. Například živiny v potravinách, které konzumujeme, jako jsou bílkoviny, sacharidy a tuky, se přeměňují na jiné látky, které můžeme absorbovat. Tyto transformace probíhají příliš rychle díky přítomnosti enzymů.
Na enzymy jsou proteinové molekuly s velkou molární hmotou, které fungují jako biologické katalyzátory, také zvaný biokatalyzátory, to znamená, že mohou urychlit metabolismus (reakce těla).
Například lízátko na stole bude trvat dlouho, než se rozloží při kontaktu pouze s kyslíkem ve vzduchu. Ale když to spotřebujeme, reakce mezi cukrem v lízátku a kyslíkem v těle proběhne za několik sekund, protože enzymy působí na molekuly cukru a vytvářejí struktury, které snáze reagují a urychlují reakce.
Enzymy jsou vysoce specifické, což znamená, že každý působí jako biologický katalyzátor pouze pro jednu reakci. Je to proto, že enzym má aktivní centrum, které se kombinuje se sloučeninou, která bude podléhat enzymatickému působení. Tato sloučenina se nazývá Podklad. Je to, jako by byl enzym klíčem k zámku (substrátu).
V níže uvedeném schématu je uveden příklad:
Všimněte si toho enzym reaguje se substrátem specifickým způsobem a vytváří meziprodukt, který se snadno rozkládá a vytváří produkty. Enzym se dále regeneruje a při reakci se nespotřebovává, jak je tomu u všech katalyzátorů.
Příkladem enzymu přítomného v žaludku je pepsin. Pokud dáme kus masa do kontaktu s pepsinem, maso se rychle rozloží. Pokud místo pepsinu použijeme pouze kyselinu chlorovodíkovou, která je hlavní složkou žaludeční šťávy, uvidíme, že rozklad masa bude trvat dlouho. Proto je přítomnost tohoto enzymu v našem těle nezbytná pro štěpení proteinů, které jsou substráty pepsinu.
Dalším příkladem je transport oxidu uhličitého v lidském těle. Uvnitř našich červených krvinek je enzym uhličitá anhydráza který přeměňuje oxid uhličitý na kyselinu uhličitou asi 5 000krát rychleji než bez jeho přítomnosti!
Enzymatickou katalýzou, kterou si můžeme představit v každodenním životě, je situace, kdy si sami ublížíme a na ránu aplikujeme peroxid vodíku. V tuto chvíli dochází k intenzivnímu šumění, což je rozklad peroxidu vodíku. K tomuto rozkladu dochází velmi pomalu, ale při kontaktu produktu s krví se nazývá enzym kataláza zvyšuje rychlost reakce.
Jelikož kataláza z krve není spotřebována, šumění bude pokračovat, když na místo přidáme více peroxidu vodíku.
Příznivě se tento koncept využívá při laboratorních testech k rozlišení dvou typů bakterií: stafylokoků a streptokoků. Katalázu obsahují pouze stafylokoky. V testu se tedy do vzorku přidá peroxid vodíku, pokud to šumí, jsou to stafylokoky, pokud ne, jsou to streptokoky.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm
