V našom organizme neustále prebiehajú reakcie nevyhnutné pre udržanie života. Napríklad výživné látky v potravinách, ktoré konzumujeme, ako sú bielkoviny, sacharidy a tuky, sa premieňajú na ďalšie látky, ktoré dokážeme absorbovať. Tieto premeny prebiehajú príliš rýchlo vďaka prítomnosti enzýmov.
O enzýmy sú proteínové molekuly s veľkou molárnou hmotnosťou, ktoré pôsobia ako biologické katalyzátory, tiež nazývaný biokatalyzátory, to znamená, že môžu urýchliť metabolizmus (reakcie tela).
Napríklad lízanka na stole bude trvať dlho, kým sa rozloží pri kontakte iba s kyslíkom vo vzduchu. Ale keď ho skonzumujeme, reakcia medzi cukrom v lízanke a kyslíkom v tele prebehne za niekoľko sekúnd, pretože enzýmy pôsobia na molekuly cukru a vytvárajú štruktúry, ktoré ľahšie reagujú a urýchľujú reakcia.
Enzýmy sú veľmi špecifické, čo znamená, že každý z nich pôsobí ako biologický katalyzátor iba pre jednu reakciu. Je to preto, že enzým má aktívne centrum, ktoré sa kombinuje so zlúčeninou, ktorá bude podliehať enzymatickému pôsobeniu. Táto zlúčenina sa nazýva
substrát. Je to, akoby bol enzým kľúčom k zámku (substrátu).Na nasledujúcom diagrame je uvedený príklad:
Všimni si enzým reaguje so substrátom špecifickým spôsobom a vytvára medziprodukt, ktorý sa ľahko odbúrava a vytvára tak produkty. Ďalej sa enzým regeneruje a nespotrebúva sa pri reakcii, ako to býva pri všetkých katalyzátoroch.
Príkladom enzýmu, ktorý je prítomný v žalúdku, je pepsín. Ak dáme kúsok mäsa do kontaktu s pepsínom, mäso sa rýchlo rozpadne. Ak namiesto pepsínu použijeme iba kyselinu chlorovodíkovú, ktorá je hlavnou zložkou žalúdočnej šťavy, uvidíme, že rozklad mäsa bude trvať dlho. Preto je prítomnosť tohto enzýmu v našom tele nevyhnutná na odbúravanie bielkovín, ktoré sú substrátmi pepsínu.
Ďalším príkladom je transport oxidu uhličitého v ľudskom tele. Vo vnútri našich červených krviniek sa nachádza enzým karboanhydráza ktorý premieňa oxid uhličitý na kyselinu uhličitú asi 5 000-krát rýchlejšie ako bez jeho prítomnosti!
Enzymatickou katalýzou, ktorú si môžeme predstaviť v každodennom živote, je zranenie, keď si na ranu aplikujeme peroxid vodíka. V súčasnosti dochádza k intenzívnemu šumeniu, čo je rozklad peroxidu vodíka. Tento rozklad nastáva veľmi pomaly, ale pri kontakte produktu s krvou sa nazýva enzým kataláza zvyšuje rýchlosť reakcie.
Pretože kataláza z krvi nie je spotrebovaná, šumenie bude pokračovať, keď na miesto pridáme viac peroxidu vodíka.
Tento koncept sa priaznivo využíva v laboratórnych testoch na rozlíšenie dvoch druhov baktérií: stafylokokov a streptokokov. Katalázu obsahujú iba stafylokoky. Takže v teste sa do vzorky pridáva peroxid vodíka, ak šumí, sú to stafylokoky, ak nie, sú to streptokoky.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/catalise-enzimatica.htm