Encimi so biološki katalizatorji, odgovorni za povečanje hitrosti dane kemične reakcije. Encimi so običajno beljakovine, vendar jih je nekaj ribonukleinske kisline ki delujejo kot encimi in se imenujejo ribocimi.
Da bi pospešili reakcijo, se morajo encimi vezati na reagente, ki so znani kot substrati. Dolgo časa so verjeli, da se ta povezava pojavlja na zelo tog način, po vzorcu, znanem kot ključavnica. v tem trenutku, Vendar, sprejet je model, znan kot inducirano vgradnjo., ki predpostavlja, da pride do rahlih sprememb v obliki encima, ko substrat vstopi v aktivno mesto.
Preberite tudi: Kaj je presnova?
Kaj so encimi?
Encimi so biomolekule, ki delujejo kot katalizatorji, torej so snovi, ki lahko pospešijo hitrost kemijske reakcije ki se pojavijo pri živih bitjih, ne da bi jih med temi reakcijami zaužili. Brez delovanja encimov bi bile nekatere reakcije zelo počasne, kar bi škodilo metabolizmu. Encimi selektivno pospešujejo reakcije in so zato zelo specifični katalizatorji.
Encimi lahko pospešijo reakcijo z zmanjšanjem aktivacijske energije, to pomeni, da zmanjšajo količino energije, ki jo je treba dodati, da se reakcija začne.
[objava_omnia]
Je vsak encim beljakovina?
Čeprav so pogosto opredeljeni kot biološki katalizatorji beljakovinske narave, ni vsak encim beljakovina. Obstaja nekaj RNA, ki delujejo kot encimi, imenovani ribozimi. Večina encimov pa so beljakovine, ki jih tvorijo torej amino kisline. Aminokislinska sestava teh biomolekul določa tridimenzionalno strukturo, ki jo bo pridobila.
Preberite tudi: Kako delujejo katalizatorske snovi?
Encimsko-substratni kompleks
Imenuje se reagentni substrat, na katerega deluje encim. Ko se encim veže na svoj substrat, se tvori kompleks encim-substrat. Ta vezava poteka v določeni regiji, ki se imenuje aktivno mesto.
Ko govorimo o encimih na osnovi beljakovin, aktivno mesto ustreza le nekaj aminokislinam, preostali del molekule pa je odgovoren za določitev konfiguracije aktivnega mesta. Oblika aktivnega mesta in oblika substrata sta povezana s specifičnostjo encima, saj se morata dopolnjevati.
Model ključavnice
O model ključavnice, ki ga je predlagal Emil Fischer, se pogosto uporablja za razlago interakcij med encimom in substratom. Po tem modelu obstaja natančna komplementarnost med encimom in substratom, tako kot ključ in ključavnica. Aktivno mesto encima bi imelo komplementarno obliko substrata, ki bi se popolnoma prilegala. Druge molekule torej ne bi imele dostopa do tega mesta, kar bi zagotovilo specifičnost encima. Tako kot ključ odpre samo ključavnico, bi se encim vezal le na substrat. Danes pa vemo, da to model ni pravilen, saj encimi niso toge strukture, kot smo mislili prej.
Inducirani model vgradnje
Trenutno je najbolj sprejet model za razlago povezave med encimom in njegovim substratom je ena izmed snap inducirano, ki so ga sprva predlagali Koshland in sod. Aktivno mesto in podlaga ne delujeta trdo kot ključ in ključavnica. Raziskave kažejo, da se encim, ko vstopi v aktivno mesto, rahlo spremeni, kar spodbuja prileganje aktivnega mesta in substrata. Za boljše razumevanje tega modela si lahko interakcijo encimov in substratov predstavljamo kot stisk roke, ki se po prvem stiku utrdi.
Kofaktorji
Večina encimov potrebuje pomožne molekule za izvajanje svojega katalitičnega delovanja, imenovane kofaktorji. Kofaktorji so lahko trajno vezani na encim ali pa so lahko šibko in reverzibilno pritrjeni na substrat. Oni tudi so lahko anorganske ali organske. Ko so kofaktorji organske molekule, jih imenujemo koencimi.
Nekateri vitamini delujejo kot koencimi, to je na primer riboflavin, znan tudi kot vitamin B2. Kot primere anorganskih kofaktorjev lahko omenimo železo in cink v njihovi ionski obliki.
Preberite tudi: Vitamini B-kompleksa - skupina vitaminov, ki običajno delujejo kot koencimi
Razvrstitev encimov
Encime lahko razvrstimo v šest skupin, pri čemer kot merilo uporabijo vrsto reakcije, ki jo katalizirajo.
Oksidoreduktaze: encimi, povezani z reakcijami oksirzmanjšanje.
Transferaze: katalizirajo prenos skupin iz ene spojine v drugo.
Hidrolaze: katalizirajo reakcije hidrolize.
Zveze: delujte tako, da dodate skupine dvojnim vezam ali odstranite skupine, ki tvorijo dvojno vez.
Izomeraze: katalizirajo reakcije izomerizacije.
Povezave: encimi, ki povzročajo razgradnjo molekule ATP, pri čemer se energija, ki se sprosti v tej reakciji, tvori nove spojine.
Dejavniki, ki uravnavajo encimsko aktivnost
Na aktivnost encima vplivajo dejavniki, med katerimi sta glavna temperatura in temperatura pH. Temperatura ima na splošno pozitivno vlogo pri kemijskih reakcijah in poveča hitrost encimske reakcije. Ko pa temperatura narašča nad optimalnimi pogoji, hitrost reakcije znatno pade. To je zato, ker opazimo denaturacijo beljakovin. Večina človeških encimov ima optimalno temperaturo med 35 in 40 ºC. Poleg temperature, pH vpliva tudi na encimsko aktivnost in obstaja tudi optimalna vrednost. Za večino encimov je optimalna vrednost pH v območju od 6 do 8.
Avtorica Vanessa Sardinha dos Santos
Učitelj biologije
