Vi forklarer, hvad enzymer er og deres struktur.Også hvordan disse proteiner er klassificeret, og hvordan de virker.
Hvad er enzymer?
Enzymer er et sæt af protein ansvarlig for at katalysere (skyde, accelerere, modificere, bremse og endda stoppe) forskellige kemiske reaktioner, forudsat at de er termodynamisk mulige. Det betyder, at de er regulerende stoffer i kroppen levende væsner, normalt ved at mindske Energi indledende nødvendig for at starte reaktionen.
Enzymer er essentielle for liv og katalysere omkring 4.000 kendte kemiske reaktioner, forudsat at betingelserne for pH, temperatur eller kemisk koncentration, da enzymer, som er proteiner, også kan blive denatureret og miste deres effektivitet.
Det første enzym blev opdaget i midten af det 19. århundrede af Anselme Payen og Jean-Francois Persoz, selvom eksperimenterne omkring gæring Louis Pasteur's havde allerede indset tilstedeværelsen af et eller andet organisk "accelererende" stof i disse processer, som på det tidspunkt blev betragtet som rent kemiske.
Enzymer i dag er almindeligt kendte og bruges faktisk af forskellige menneskelige industrier (mad, kemikalier, landbrug, olie osv.), udover at være en uundværlig del af de komponenter, der opretholder den indre balance i vores krop, accelererer nødvendige reaktioner (såsom dem, der leverer energi), aktiverer og deaktiverer andre selektivt (som hormoner gør) og en broget og så videre.
Enzymes struktur
De fleste enzymer består af kugleformede proteiner af meget varierende størrelse: fra monomerer på 62 aminosyrer til enorme kæder på omkring 2.500. Men kun få af dem er direkte involveret i katalysen af reaktionen, kendt somaktivt center.
Sekvensen, hvori alle disse aminosyrer er samlet, bestemmer den tredimensionelle struktur af enzymet, som også dikterer dets specifikke funktion. Nogle gange har denne struktur også steder til at tiltrække cofaktorer, det vil sige andre stoffer, hvis indgreb er nødvendigt for at producere den ønskede effekt.
Enzymer er meget specifikke, det vil sige, at de ikke reagerer med noget eller deltager i nogen reaktion. De har en meget specifik og præcis biokemisk opgave, som de udfører med en meget lav fejlprocent.
Klassificering af enzymer
Enzymer klassificeres baseret på den specifikke reaktion, de katalyserer, som følger:
- Oxidoreduktaser. De katalyserer oxidations-reduktionsreaktioner, det vil sige overførsel af elektroner eller fra atomer brint fra et substrat til et andet. Eksempler på disse er enzymerne dehydrogenase ogc oxidase.
- Transferaser. De katalyserer overførslen af en specifik kemisk gruppe, bortset fra brint, fra et substrat til et andet. Et eksempel på dette er enzymet glucokinase.
- Hydrolaser. De beskæftiger sig med reaktionerne af hydrolyse (brud af molekyler organisk af molekyler af Vand). For eksempel laktase.
- Liasas. Enzymer, der katalyserer nedbrydning eller svejsning af underlag. For eksempel acetatdecarboxylase.
- Isomeraser. De katalyserer interkonverteringen af isomerer, det vil sige, de omdanner et molekyle til dets tredimensionelle geometriske variant.
- Strømpebånd. Disse enzymer katalyserer specifikke substratbindingsreaktioner gennem den samtidige hydrolyse af triphosphatnukleotider (som f.eks. ATP eller GTP). For eksempel enzymet privat carboxylase.
Hvordan virker enzymer?
Virkningen af enzymet kan accelereres med en stigning i kalorieenerginiveauet.
Enzymer kan fungere på forskellige måder, selvom de altid reducerer aktiveringsenergien af en kemisk reaktion, det vil sige den mængde energi, der er nødvendig for at starte den. Disse forskellige tilstande er:
- Ambient. Aktiveringsenergien reduceres ved at skabe et miljø, der befordrer reaktionen, for eksempel ved at modificere substratets kemiske egenskaber gennem reaktioner med dets eget aminosyrelag.
- Lette overgangen. Overgangsenergien reduceres uden at modificere substratet, det vil sige at skabe et miljø med optimale ladninger for, at reaktionen kan finde sted.
- Giv en alternativ rute. I dette tilfælde reagerer enzymerne med substratet for at generere et ES (Enzyme / Substrate) kompleks, der "springer trin over" i reaktionens almindelige vej, hvilket reducerer den tid, der er nødvendig for, at den kan forekomme.
- Øg temperaturen. Inden for visse parametre kan enzymets virkning fremskyndes ved en stigning i niveauerne af kalorie energi, givet af eksoterme reaktioner parallel.