U našem se organizmu neprestano javljaju reakcije bitne za održavanje života. Primjerice, hranjive tvari u hrani koju konzumiramo, poput bjelančevina, ugljikohidrata i masti, pretvaraju se u druge tvari koje možemo apsorbirati. Ove se transformacije događaju prebrzo zahvaljujući prisutnosti enzima.
Na enzimi su molekule proteina s velikom molarnom masom koje djeluju kao biološki katalizatori, također nazvan biokatalizatori, odnosno mogu ubrzati metabolizam (reakcije tijela).
Na primjer, lizalica na stolu dugo će se razgraditi u kontaktu samo s kisikom u zraku. Ali kad ga konzumiramo, reakcija između šećera u lizalici i kisika u tijelu odvija se u nekoliko sekundi, jer enzimi djeluju na molekule šećera stvarajući strukture koje lakše reagiraju, ubrzavajući reakcija.
Enzimi su vrlo specifični, što znači da svaki djeluje kao biološki katalizator za samo jednu reakciju. To je zato što enzim ima aktivno središte koje se kombinira sa spojem koji će podvrgnuti enzimskom djelovanju. Taj se spoj naziva podloga. To je kao da je enzim ključ brave (supstrata).
U donjoj shemi ovo je ilustrirano:
Primijeti da enzim reagira sa supstratom na specifičan način, stvarajući međuprodukt koji se lako razgrađuje dajući produkte. Nadalje, enzim se regenerira i ne troši se u reakciji, kao što se događa kod svih katalizatora.
Primjer enzima koji je prisutan u želucu je pepsin. Ako komad mesa stavimo u kontakt s pepsinom, meso će se brzo razbiti. Ako umjesto pepsina koristimo samo solnu kiselinu, koja je glavna komponenta želučanog soka, vidjet ćemo da će mesu trebati puno vremena da se razgradi. Stoga je prisutnost ovog enzima u našem tijelu neophodna za razgradnju proteina, koji su supstrati pepsina.
Sljedeći je primjer transport ugljičnog dioksida u ljudskom tijelu. Unutar naših crvenih krvnih zrnaca nalazi se enzim karboanhidraza koji pretvara ugljični dioksid u ugljičnu kiselinu oko 5000 puta brže nego bez njegove prisutnosti!
Enzimska kataliza koju možemo vizualizirati u svakodnevnom životu je kada se ozlijedimo i preko rane nanesemo vodikov peroksid. U ovom trenutku dolazi do intenzivnog širenja, a to je razgradnja vodikovog peroksida. Ova se razgradnja događa vrlo sporo, ali kada proizvod dovedemo u kontakt s krvlju, enzim tzv katalaze povećava brzinu reakcije.
Također, budući da se katalaza iz krvi ne troši, šum će se nastaviti dok na mjesto dodajemo više vodikovog peroksida.
Ovaj koncept korisno se koristi u laboratorijskim testovima za razlikovanje dvije vrste bakterija: stafilokoka i streptokoka. Samo stafilokoki sadrže katalazu. Dakle, u testu se uzorku dodaje vodikov peroksid, ako se gazi, to su stafilokoki, ako ne, streptokoki.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm
