Enzymer: hva de er, eksempler og klassifisering

Enzymer er proteiner som katalyserer kjemiske reaksjoner som forekommer hos levende vesener.

De akselerere reaksjonshastigheten, som bidrar til stoffskiftet. Uten enzymer ville mange reaksjoner være ekstremt treg.

Under reaksjonen endrer ikke enzymene deres sammensetning og konsumeres heller ikke. Dermed kan de delta flere ganger i samme type reaksjon, på kort tid.

Nesten alle cellulære metaboliseringsreaksjoner katalyseres av enzymer.

Et eksempel på enzymaktivitet oppstår i fordøyelsesprosessen. Takket være handlingen fra fordøyelsesenzymer, er matmolekyler brutt ned i enklere stoffer.

Effektiviteten til et enzymmolekyl er veldig høy. Det anslås at generelt et enzymmolekyl er i stand til å konvertere 1000 molekyler av substrat til sine respektive produkter, dette på bare 1 minutt.

Hvordan fungerer de?

Hvert enzym er spesifikt for en type reaksjon. Det vil si at de bare handler på en bestemt forbindelse og utfører alltid samme type reaksjon.

Forbindelsen som enzymet virker på kalles generelt underlag

. Den store enzym-substratspesifisiteten er relatert til den tredimensjonale formen til begge.

Enzymet binder seg til et substratmolekyl i en bestemt region som kalles lenkeside. For dette gjennomgår både enzymet og substratet en endring i konformasjon for å passe.

De passer perfekt som nøkler i låser. Denne oppførselen kalles Key-Lock Theory.

Betjening av Key-Lock-modellen

Blant faktorene som endrer aktiviteten til enzymer er:

• Temperatur: Temperatur betinger reaksjonshastigheten Ekstremt høye temperaturer kan denaturere enzymer. Hvert enzym fungerer ved en ideell temperatur.
• pH: Hvert enzym har et pH-område som anses som ideelt. Innen disse verdiene er aktiviteten maks.
• Tid: Jo lenger enzymet har kontakt med substratet, jo flere produkter vil bli produsert.
• Enzym- og substratkonsentrasjon: Jo høyere konsentrasjonen av enzym og substrat, desto raskere blir reaksjonen.

Klassifisering

Enzymer er klassifisert i følgende grupper, avhengig av hvilken type kjemisk reaksjon de katalyserer:

1. Oksido-reduktaser: oksidasjonsreduksjons- eller elektronoverføringsreaksjoner. Eksempel: Dehydrogenaser og oksidaser.
2. Overføringer: overføring av funksjonelle grupper som amin, fosfat, acyl og karboksy. Eksempel: Kinaser og transaminaser.
3. Hydrolaser: kovalente bindingshydrolysereaksjoner. Eksempel: Peptidaser.
4. Liases: Kovalente reaksjoner på bindingsbindinger og fjerning av vann-, ammoniakk- og karbondioksidmolekyler. Eksempel: Dehydrataser og dekarboksylaser.
5. Isomeraser: interkonverteringsreaksjoner mellom optiske eller geometriske isomerer. Eksempel: Epimerases.
6. Ligaser: reaksjoner av dannelse av nye molekyler fra koblingen mellom to eksisterende. Eksempel: Syntetiser.

Eksempler og typer

Enzymer dannes av en proteindel, kalt apoenzym og en annen ikke-proteindel, kalt kofaktor.

Når kofaktoren er et organisk molekyl, kalles det koenzym. Mange koenzymer er relatert til vitaminer.

Enzym + kofaktorsettet kalles holoenzym.

Se noen av de viktigste enzymene og deres handlinger:

• katalase: dekomponerer hydrogenperoksid;
• DNA-polymerase eller omvendt transkriptase: katalyserer DNA-duplisering;
• laktase: letter laktosehydrolyse;
• Lipase: letter lipidfordøyelse;
• Protease: handle på proteiner;
• urease: muliggjør nedbrytning av urea;
• Pthyalin eller amylase: virker på nedbrytningen av stivelse i munnen, og forvandler den til maltose (minste molekyl);
• Pepsin eller protease: handler videre proteiner, nedbryter dem til mindre molekyler;
• Trypsin: deltar i nedbrytningen av ufordøyde proteiner i magen.

Begrensningsenzymer

Restriksjonsenzymer eller restriksjonsendonukleaser produseres av bakterier.

De er i stand til å kutte DNA på bestemte punkter.

Vi kan betrakte dem som en molekylær saks. Restriksjonsenzymer er grunnleggende for manipulering av DNA.

Vet også om rekombinant DNA.

Ribozymer

Ribozymer er RNA-molekyler som fungerer som enzymer. Mange kjemiske reaksjoner som foregår inne i celler katalyseres av RNA.

I likhet med proteiner som fungerer som enzymer, akselererer disse RNA-molekylene hastigheten på visse kjemiske reaksjoner.

De er også svært substratspesifikke og forblir kjemisk intakte etter reaksjonen.

Ytelsen til disse ribozymer er knyttet til forskjellige stadier av protein syntese i cellene.

Les også om:

• Cellemetabolisme
• Fordøyelse