Enzimi: što su, primjeri i klasifikacija

Enzimi su proteini koji kataliziraju kemijske reakcije koje se javljaju u živim bićima.

Oni ubrzati brzinu reakcija, što doprinosi metabolizmu. Bez enzima, mnoge bi reakcije bile izuzetno spore.

Tijekom reakcije enzimi ne mijenjaju svoj sastav i također se ne troše. Dakle, oni mogu sudjelovati nekoliko puta u istoj vrsti reakcije, u kratkom vremenskom razdoblju.

Gotovo sve reakcije staničnog metabolizma kataliziraju enzimi.

Primjer aktivnosti enzima javlja se u procesu probave. Zahvaljujući akciji probavni enzimi, molekule hrane razgrađuju se na jednostavnije tvari.

Učinkovitost molekule enzima vrlo je visoka. Procjenjuje se da je općenito molekula enzima sposobna pretvoriti 1000 molekula supstrata u svoje proizvode, i to za samo 1 minutu.

Kako rade?

Svaki je enzim specifičan za vrstu reakcije. Odnosno, djeluju samo na određeni spoj i uvijek provode istu vrstu reakcije.

Spoj na koji djeluje enzim generički se naziva podloga. Velika specifičnost enzima i supstrata povezana je s trodimenzionalnim oblikom oba.

Enzim se veže na molekulu supstrata u određenoj regiji koja se naziva web mjesto s vezama. Zbog toga i enzim i supstrat prolaze kroz promjenu konformacije za uklapanje.

Savršeno pristaju poput ključeva u bravama. To se ponašanje naziva Teorija zaključavanja ključeva.

Rad modela Key-Lock

Među čimbenicima koji mijenjaju aktivnost enzima su:

• Temperatura: Temperatura uvjetuje brzinu reakcije. Izuzetno visoke temperature mogu denaturirati enzime. Svaki enzim djeluje na idealnoj temperaturi.
• pH: Svaki enzim ima raspon pH koji se smatra idealnim. Unutar ovih vrijednosti aktivnost je maksimalna.
• Vrijeme: Što dulje enzim kontaktira sa supstratom, proizvest će se više proizvoda.
• Koncentracija enzima i supstrata: Što je veća koncentracija enzima i supstrata, to će reakcija biti brža.

Klasifikacija

Enzimi se klasificiraju u sljedeće skupine, prema vrsti kemijske reakcije koju kataliziraju:

1. Oksido-reduktaze: reakcije redukcije oksidacije ili prijenosa elektrona. Primjer: Dehidrogenaze i oksidaze.
2. Transferaze: prijenos funkcionalnih skupina kao što su amin, fosfat, acil i karboksi. Primjer: Kinaze i transaminaze.
3. Hidrolaze: reakcije hidrolize kovalentne veze. Primjer: peptidaze.
4. Veze: Reakcije prekida kovalentne veze i uklanjanje molekula vode, amonijaka i ugljičnog dioksida. Primjer: dehidrataza i dekarboksilaze.
5. Izomeraze: reakcije interkonverzije između optičkih ili geometrijskih izomera. Primjer: Epimeraze.
6. Ligaze: reakcije stvaranja novih molekula iz veze između dvije već postojeće. Primjer: sintetaze.

Primjeri i vrste

Enzimi nastaju od proteinskog dijela, koji se naziva apoenzim i drugi ne-proteinski dio, koji se naziva kofaktor.

Kad je kofaktor organska molekula, on se naziva koenzima. Mnogi koenzimi su povezani sa vitamini.

Skup enzima + kofaktor se naziva holoenzim.

Pogledajte neke od glavnih enzima i njihovo djelovanje:

• katalaze: razgrađuje vodikov peroksid;
• DNA polimeraza ili reverzna transkriptaza: katalizira umnožavanje DNA;
• laktaza: olakšava hidrolizu laktoze;
• Lipaza: olakšava probavu lipida;
• Proteaza: djeluju na proteine;
• ureaza: olakšava razgradnju ureje;
• Pthyalin ili Amylase: djeluje na razgradnju škroba u ustima, pretvarajući ga u maltozu (najmanja molekula);
• Pepsin ili proteaza: djeluje na bjelančevine, razgrađujući ih na manje molekule;
• Tripsin: sudjeluje u razgradnji neprobavljenih bjelančevina u želucu.

Restrikcijski enzimi

Restrikcijske enzime ili restrikcijske endonukleaze proizvode bakterije.

U stanju su rezati DNK u određenim točkama.

Možemo ih smatrati molekularnim škarama. Restrikcijski enzimi su temeljni za manipulaciju DNK.

Također znajte o rekombinantna DNA.

Ribozimi

Ribozimi su molekule RNA koje djeluju poput enzima. Mnoge kemijske reakcije koje se odvijaju unutar stanica kataliziraju RNK.

Poput proteina koji djeluju kao enzimi, ove molekule RNA ubrzavaju brzinu određenih kemijskih reakcija.

Također su vrlo specifični za supstrat i ostaju kemijski netaknuti nakon reakcije.

Učinak ovih ribozima povezan je s različitim fazama sinteza proteina u stanicama.

Pročitajte i o:

• Metabolizam stanica
• Digestija