Szervezetünkben az élet fenntartásához elengedhetetlen reakciók folyamatosan fordulnak elő. Például az általunk fogyasztott élelmiszerek tápanyagai, például fehérjék, szénhidrátok és zsírok más anyagokká alakulnak, amelyeket felszívhatunk. Ezek az átalakulások túl gyorsan történnek az enzimek jelenlétének köszönhetően.
Nál nél enzimek nagy molekulatömegű fehérjemolekulák, amelyek úgy viselkednek biológiai katalizátorok, más néven biokatalizátorok, vagyis tudnak felgyorsítja az anyagcserét (testreakciók).
Például az asztalon lévő nyalóka hosszú ideig elbomlik, ha csak a levegőben lévő oxigénnel érintkezik. De amikor elfogyasztjuk, a nyalóka cukorának és a test oxigénjének reakciója néhány másodperc alatt megtörténik, mert az enzimek a cukormolekulákra hatva olyan struktúrákat hoznak létre, amelyek könnyebben reagálnak, felgyorsítva a reakció.
Az enzimek nagyon specifikusak, vagyis mindegyik csak egyetlen reakció biológiai katalizátorként működik. Ennek oka, hogy az enzimnek van egy aktív centruma, amely egyesül az enzimatikus hatásnak alávetett vegyülettel. Ezt a vegyületet ún
szubsztrát. Mintha az enzim lenne a zár (szubsztrát) kulcsa.Az alábbi sémában erre példa:
Figyelje meg az enzim meghatározott módon reagál a szubsztráttal, létrehozva egy köztes vegyületet, amely könnyen lebomlik, és így keletkezik a termék. Ezenkívül az enzim regenerálódik, és nem fogyasztódik el a reakcióban, mint minden katalizátor esetében.
A gyomorban jelenlévő enzimekre példa pepszin. Ha egy darab húst érintkezésbe hozunk a pepszinnel, akkor a hús gyorsan lebomlik. Ha pepszin helyett csak sósavat használunk, amely a gyomornedv fő alkotóeleme, akkor látni fogjuk, hogy a hús lebontása sokáig tart. Ezért ennek az enzimnek a jelenléte a testünkben elengedhetetlen a fehérjék lebontásához, amelyek a pepszin szubsztrátjai.
Egy másik példa a szén-dioxid szállítása az emberi testben. Vörösvérsejtjeinkben található az enzim karboanhidráz amely a szén-dioxidot szénsavvá alakítja körülbelül 5000-szer gyorsabban, mint jelenléte nélkül!
Most egy enzimatikus katalízis, amelyet a mindennapi életben vizualizálhatunk, amikor megsebezzük magunkat, és hidrogén-peroxidot alkalmazunk a sebre. Jelenleg intenzív pezsgés van, ami a hidrogén-peroxid bomlása. Ez a bomlás nagyon lassan megy végbe, de amikor a terméket a vérrel érintkezésbe hozzuk, az úgynevezett enzimet kataláz növeli a reakció sebességét.
Továbbá, mivel a vér kataláza nem kerül elfogyasztásra, a pezsgés folytatódik, miközben további hidrogén-peroxidot adunk a helyhez.
Ezt a koncepciót előnyösen használják laboratóriumi vizsgálatok során kétféle baktérium megkülönböztetésére: staphylococcusok és streptococcusok. Csak a staphylococcusok tartalmaznak katalázt. Tehát a teszt során hidrogén-peroxidot adnak a mintához, ha habzik, akkor staphylococcusok, ha nem, akkor streptococcusok.
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm