Enzymy: czym są, przykłady i klasyfikacja

Enzymy to białka, które katalizują reakcje chemiczne zachodzące w organizmach żywych.

one przyspieszyć szybkość reakcji, który przyczynia się do metabolizmu. Bez enzymów wiele reakcji przebiegałoby niezwykle wolno.

Podczas reakcji enzymy nie zmieniają swojego składu, a także nie są zużywane. W ten sposób mogą kilkakrotnie uczestniczyć w tym samym typie reakcji w krótkim czasie.

Prawie wszystkie reakcje metabolizmu komórkowego są katalizowane przez enzymy.

Przykładem aktywności enzymów jest proces trawienia. Dzięki działaniu enzymy trawienne, cząsteczki żywności są rozkładane na prostsze substancje.

Wydajność cząsteczki enzymu jest bardzo wysoka. Szacuje się, że na ogół cząsteczka enzymu jest zdolna do przekształcenia 1000 cząsteczek substratu w odpowiednie produkty, w ciągu zaledwie 1 minuty.

Jak oni pracują?

Każdy enzym jest specyficzny dla typu reakcji. Oznacza to, że działają tylko na określony związek i zawsze przeprowadzają ten sam rodzaj reakcji.

Związek, na który działa enzym, jest ogólnie nazywany podłoże. Wielka swoistość enzym-substrat jest związana z trójwymiarowym kształtem obu.

Enzym wiąże się z cząsteczką substratu w określonym regionie zwanym link do strony. W tym celu zarówno enzym, jak i substrat przechodzą zmianę konformacji w celu dopasowania.

Pasują idealnie jak klucze w zamkach. To zachowanie nazywa się Teoria zamka na klucz.

Działanie modelu Key-Lock

Wśród czynników zmieniających aktywność enzymów są:

• Temperatura: Temperatura warunkuje szybkość reakcji. Bardzo wysokie temperatury mogą powodować denaturację enzymów. Każdy enzym działa w idealnej temperaturze.
• pH: Każdy enzym ma zakres pH uważany za idealny. W ramach tych wartości aktywność jest maksymalna.
• Czas: Im dłuższy kontakt enzymu z substratem, tym więcej produktów zostanie wytworzonych.
• Stężenie enzymów i substratów: Im wyższe stężenie enzymu i substratu, tym szybsza reakcja.

Klasyfikacja

Enzymy dzieli się na następujące grupy, w zależności od rodzaju katalizowanej reakcji chemicznej:

1. Oksydoreduktazy: reakcje utleniania-redukcji lub przeniesienia elektronu. Przykład: dehydrogenazy i oksydazy.
2. Transferazy: przeniesienie grup funkcyjnych, takich jak amina, fosforan, acyl i karboksyl. Przykład: Kinazy i transaminazy.
3. Hydrolazy: reakcje hydrolizy wiązania kowalencyjnego. Przykład: Peptydazy.
4. Liasy: Reakcje zrywania wiązań kowalencyjnych i usuwanie cząsteczek wody, amoniaku i dwutlenku węgla. Przykład: Dehydratazy i Dekarboksylazy.
5. Izomerazy: reakcje konwersji między izomerami optycznymi lub geometrycznymi. Przykład: epimerazy.
6. Ligazy: reakcje tworzenia nowych cząsteczek z połączenia między dwiema wcześniej istniejącymi. Przykład: Syntetazy.

Przykłady i typy

Enzymy są tworzone przez część białkową, zwaną apoenzym i inna część niebiałkowa, zwana kofaktor.

Kiedy kofaktor jest cząsteczką organiczną, nazywa się to koenzym. Wiele koenzymów jest powiązanych z witaminy.

Nazywa się zestaw enzym + kofaktor holoenzym.

Zobacz niektóre z głównych enzymów i ich działania:

• katalaza: rozkłada nadtlenek wodoru;
• polimeraza DNA lub odwrotna transkryptaza: katalizuje duplikację DNA;
• laktaza: ułatwia hydrolizę laktozy;
• Lipaza: ułatwia trawienie lipidów;
• Proteaza: działają na białka;
• ureaza: ułatwia rozkład mocznika;
• Pthyalin lub Amylaza: działa na rozkład skrobi w jamie ustnej, przekształcając ją w maltozę (najmniejsza cząsteczka);
• Pepsyna lub proteaza: działa dalej białka, rozkładając je na mniejsze cząsteczki;
• Trypsyna: uczestniczy w rozpadzie niestrawionych białek w żołądku.

Enzymy restrykcyjne

Enzymy restrykcyjne lub endonukleazy restrykcyjne są wytwarzane przez bakterie.

Są w stanie przeciąć DNA w określonych punktach.

Możemy je uznać za nożyczki molekularne. Enzymy restrykcyjne mają fundamentalne znaczenie dla manipulacji DNA.

Dowiedz się również o rekombinowany DNA.

Rybozymy

Rybozymy to cząsteczki RNA, które działają jak enzymy. Wiele reakcji chemicznych zachodzących wewnątrz komórek jest katalizowanych przez: RNA.

Podobnie jak białka, które działają jak enzymy, te cząsteczki RNA przyspieszają szybkość pewnych reakcji chemicznych.

Są również wysoce specyficzne dla substratu i pozostają chemicznie nienaruszone po reakcji.

Działanie tych rybozymów związane jest z różnymi etapami synteza białek w komórkach.

Przeczytaj również o:

• Metabolizm komórkowy
• Trawienie