Enzýmy: čo to je, príklady a klasifikácia

Enzýmy sú bielkoviny, ktoré katalyzujú chemické reakcie, ktoré prebiehajú u živých bytostí.

Oni urýchliť rýchlosť reakcií, ktorý prispieva k metabolizmu. Bez enzýmov by bolo veľa reakcií extrémne pomalých.

Počas reakcie enzýmy nemenia svoje zloženie a tiež sa nespotrebúvajú. Môžu sa teda zúčastniť niekoľkokrát na rovnakom type reakcie v krátkom časovom období.

Takmer všetky reakcie bunkového metabolizmu sú katalyzované enzýmami.

Príklad aktivity enzýmov sa vyskytuje v procese trávenia. Vďaka akcii tráviace enzýmy, molekuly potravy sa štiepia na jednoduchšie látky.

Účinnosť molekuly enzýmu je veľmi vysoká. Odhaduje sa, že molekula enzýmu je všeobecne schopná previesť 1 000 molekúl substrátu na príslušné produkty, a to za iba 1 minútu.

Ako fungujú?

Každý enzým je špecifický pre určitý typ reakcie. To znamená, že pôsobia iba na určitú zlúčeninu a uskutočňujú vždy rovnaký typ reakcie.

Zlúčenina, na ktorú enzým pôsobí, sa všeobecne nazýva substrát. Veľká špecifickosť enzýmu a substrátu súvisí s trojrozmerným tvarom oboch.

Enzým sa viaže na molekulu substrátu v špecifickej oblasti nazývanej odkazová stránka. Z tohto dôvodu prechádzajú enzým aj substrát zmenou konformácie pre fiting.

Dokonale zapadajú ako kľúče do zámkov. Toto správanie sa nazýva Teória zámku klávesov.

Fungovanie modelu Key-Lock

Medzi faktory, ktoré menia aktivitu enzýmov, patria:

• Teplota: Teplota podmieňuje reakčnú rýchlosť. Extrémne vysoké teploty môžu denaturovať enzýmy. Každý enzým pracuje pri ideálnej teplote.
• pH: Každý enzým má rozsah pH považovaný za ideálny. V rámci týchto hodnôt je aktivita maximálna.
• Čas: Čím dlhšie bude enzým v kontakte so substrátom, tým viac produktov sa bude produkovať.
• Koncentrácia enzýmu a substrátu: Čím vyššia je koncentrácia enzýmu a substrátu, tým rýchlejšia bude reakcia.

Klasifikácia

Enzýmy sa delia do nasledujúcich skupín podľa typu chemickej reakcie, ktorú katalyzujú:

1. Oxido-reduktázy: oxidačno-redukčné alebo elektrónové prenosové reakcie. Príklad: dehydrogenázy a oxidázy.
2. Transferázy: prenos funkčných skupín, ako sú amín, fosfát, acyl a karboxy. Príklad: kinázy a transaminázy.
3. Hydrolázy: reakcie hydrolýzy kovalentných väzieb. Príklad: Peptidázy.
4. Líby: Reakcie na rozbitie kovalentnej väzby a odstránenie molekúl vody, amoniaku a oxidu uhličitého. Príklad: dehydratázy a dekarboxylázy.
5. Izomerázy: interkonverzné reakcie medzi optickými alebo geometrickými izomérmi. Príklad: epimerázy.
6. Ligázy: reakcie tvorby nových molekúl zo spojenia medzi dvoma už existujúcimi. Príklad: syntetázy.

Príklady a typy

Enzýmy sú tvorené bielkovinovou časťou, ktorá sa nazýva apoenzým a ďalšia neproteínová časť s názvom kofaktor.

Keď je kofaktor organická molekula, nazýva sa to koenzým. Mnoho koenzýmov súvisí s vitamíny.

Súprava enzým + kofaktor sa volá holoenzým.

Pozrite si niektoré z hlavných enzýmov a ich pôsobenie:

• kataláza: rozkladá peroxid vodíka;
• DNA polymeráza alebo reverzná transkriptáza: katalyzuje duplikáciu DNA;
• laktáza: uľahčuje hydrolýzu laktózy;
• Lipáza: uľahčuje trávenie lipidov;
• Proteáza: pôsobia na bielkoviny;
• ureáza: uľahčuje odbúravanie močoviny;
• Ftalín alebo amyláza: pôsobí na odbúravanie škrobu v ústach a transformuje ho na maltózu (najmenšia molekula);
• Pepsín alebo proteáza: koná na bielkoviny, ich degradáciou na menšie molekuly;
• Trypsín: podieľa sa na štiepení nestrávených bielkovín v žalúdku.

Enzýmy obmedzenia

Restrikčné enzýmy alebo restrikčné endonukleázy sú produkované baktériami.

Sú schopní rezať DNA v konkrétnych bodoch.

Môžeme ich považovať za molekulárne nožnice. Reštrikčné enzýmy sú nevyhnutné pre manipuláciu s DNA.

Vedzte tiež o rekombinantná DNA.

Ribozymes

Ribozýmy sú molekuly RNA, ktoré pôsobia ako enzýmy. Mnoho chemických reakcií, ktoré prebiehajú vo vnútri buniek, je katalyzovaných RNA.

Rovnako ako proteíny, ktoré pôsobia ako enzýmy, aj tieto molekuly RNA urýchľujú rýchlosť určitých chemických reakcií.

Sú tiež vysoko substrátovo špecifické a po reakcii zostávajú chemicky neporušené.

Výkonnosť týchto ribozýmov je spojená s rôznymi fázami Syntézy bielkovín v bunkách.

Prečítajte si tiež o:

• Bunkový metabolizmus
• Trávenie