W naszym organizmie nieustannie zachodzą reakcje niezbędne do utrzymania życia. Na przykład składniki odżywcze w spożywanej przez nas żywności, takie jak białka, węglowodany i tłuszcze, są przekształcane w inne substancje, które możemy wchłonąć. Te przemiany następują zbyt szybko dzięki obecności enzymów.
W enzymy to cząsteczki białka o dużej masie molowej, które działają jak katalizatory biologiczne, nazywany również biokatalizatoryczyli mogą przyspieszyć metabolizm (reakcje ciała).
Na przykład lizak na stole rozkłada się bardzo długo w kontakcie z tlenem znajdującym się w powietrzu. Ale kiedy go spożywamy, reakcja między cukrem w lizaku a tlenem organizmu zachodzi w kilka sekund, ponieważ enzymy działają na cząsteczki cukru, tworząc struktury, które łatwiej reagują, przyspieszając reakcja.
Enzymy są bardzo specyficzne, co oznacza, że każdy z nich działa jak biologiczny katalizator tylko w jednej reakcji. Dzieje się tak, ponieważ enzym posiada centrum aktywne, które łączy się ze związkiem, który będzie podlegał działaniu enzymatycznemu. Ten związek nazywa się
podłoże. To tak, jakby enzym był kluczem do zamka (podłoża).Na poniższym schemacie jest to zilustrowane:
Zauważ, że enzym reaguje z podłożem w specyficzny sposób, tworząc związek pośredni, który łatwo się rozpada, dając początek produktom. Ponadto enzym jest regenerowany i nie jest zużywany w reakcji, jak to ma miejsce w przypadku wszystkich katalizatorów.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Przykładem enzymu obecnego w żołądku jest pepsyna. Jeśli zetniemy kawałek mięsa z pepsyną, mięso szybko się rozpadnie. Jeśli zamiast pepsyny użyjemy tylko kwasu solnego, który jest głównym składnikiem soku żołądkowego, przekonamy się, że rozkład mięsa będzie trwał długo. Dlatego obecność tego enzymu w naszym organizmie jest niezbędna do rozkładania białek, które są substratami pepsyny.
Innym przykładem jest transport dwutlenku węgla w organizmie człowieka. W naszych czerwonych krwinkach znajduje się enzym anhydraza węglowa który zamienia dwutlenek węgla w kwas węglowy około 5000 razy szybciej niż bez jego obecności!
Teraz kataliza enzymatyczna, którą możemy sobie wyobrazić w życiu codziennym, polega na tym, że robimy sobie krzywdę i aplikujemy nadtlenek wodoru na ranę. W tej chwili występuje intensywne musowanie, czyli rozkład nadtlenku wodoru. Rozkład ten zachodzi bardzo powoli, ale kiedy włożymy produkt w kontakt z krwią, enzym zwany katalaza zwiększa szybkość reakcji.
Ponadto, ponieważ katalaza z krwi nie jest zużywana, musowanie będzie kontynuowane, gdy dodamy więcej nadtlenku wodoru do miejsca.
Z korzyścią dla tej koncepcji korzysta się w badaniach laboratoryjnych w celu rozróżnienia dwóch rodzajów bakterii: gronkowców i paciorkowców. Tylko gronkowce zawierają katalazę. Tak więc w teście do próbki dodawany jest nadtlenek wodoru, jeśli musuje, to gronkowce, jeśli nie, to paciorkowce.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Kataliza enzymatyczna”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
