Keď čítate tento článok, v tele prebiehajú rôzne biologické a chemické procesy. Procesy v tele nemožno oddeliť od úlohy veľmi malých molekúl, vrátane enzýmov, jedného z nich. Spoznajte, čo sú to enzýmy, ako fungujú a aké faktory ovplyvňujú ich fungovanie v tele.
Čo sú enzýmy?
Enzýmy sú molekuly katalyzátora, ktoré môžu urýchliť rýchlosť chemických reakcií v bunkách. Pre túto úlohu zohrávajú enzýmy v živote životne dôležitú úlohu a sú potrebné pri rôznych biologických a chemických procesoch v tele. Niekoľko typov enzýmov pomáha rozkladať veľké molekuly na menšie časti, čím sa telo ľahšie vstrebáva. Existujú aj iné enzýmy, ktoré pomáhajú viazať dve molekuly do novej zlúčeniny. Funkcia enzýmov je potrebná aj v procese ukladania a uvoľňovania energie, reprodukcie, dýchania a dokonca aj zraku. Zaujímavé však je, že každý enzým funguje len na jeden špecifický typ chemickej reakcie v tele. Molekula, ktorá je predmetom enzýmu v chemickej reakcii, sa nazýva substrát. Medzitým sa molekuly, ktoré sú výsledkom chemických reakcií podporovaných enzýmami, nazývajú produkty. Substrát prejde transformáciou na produkt v enzýmovej časti nazývanej aktívne miesto (aktívna stránka). Niektoré typy enzýmov nemôžu fungovať bez pomoci neproteínových molekúl nazývaných kofaktory. Napríklad enzým karboanhydráza nemôže fungovať bez pomoci iónov zinku, aby plnil svoju funkciu udržiavania acidobázickej rovnováhy tela.Ako fungujú enzýmy
Spôsob, akým enzýmy fungujú, možno vysvetliť pomocou dvoch modelov, konkrétne modelu zámok a kľúč ako aj v modeloch indukovaný fit. V čom je rozdiel?1. Model zámok a kľúč
Model zámok a kľúč je starý spôsob práce enzýmov, ktorý bol vytvorený v roku 1894. V tomto modeli pracovný proces enzýmov zahŕňa aktívne miesto, ktoré má geometrický tvar podľa geometrie konkrétneho substrátu. Pretože musia mať vhodný geometrický tvar, do aktívneho miesta enzýmu môžu vstúpiť iba špecifické substráty, ak sa zhodujú – ako kúsky hlavolam alebo kľúč a kľúč (zámok a kľúč).2. Model indukovaný fit
Model zámok a kľúč bol teraz aktualizovaný o model s názvom model indukovaný fit. Nie ako modelka zámok a kľúč tuhý, model indukovaný fit predpokladá, že enzým má flexibilný tvar a že substrát má schopnosť určiť konečný tvar enzýmu na spustenie reakčného procesu. V modeli indukovaný záchvat, Bolo tiež vysvetlené, že niektoré zlúčeniny môžu byť schopné viazať sa na enzýmy, ale nereagujú. K tomu môže dôjsť, keď enzým prejde nadmernými zmenami tvaru. [[Súvisiaci článok]]Faktory, ktoré ovplyvňujú fungovanie enzýmov
Aktívne miesto enzýmu ako miesto, kde prebiehajú chemické reakcie, je veľmi citlivé na prostredie enzýmu. Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú fungovanie enzýmov, patria:1. Teplota
Väčšina enzýmov funguje optimálne pri normálnej telesnej teplote, ktorá sa pohybuje okolo 37 stupňov Celzia. Ak sa teplota v prostredí enzýmu mierne zníži, účinnosť enzýmu má tendenciu sa spomaliť. Zmeny teploty za hranicou tolerancie enzýmu môžu ovplyvniť chemické väzby v aktívnom mieste enzýmu. Tento stav vystavuje aktívne miesto riziku, že bude menej „chytré“ vo väzbe na svoj špecifický substrát. Ak je teplota v prostredí enzýmu príliš vysoká, enzýmu hrozí denaturácia, takže stratí svoj tvar a schopnosť urýchliť reakciu.2. pH
Rovnováha kyselín a zásad ovplyvňuje aj funkciu a činnosť enzýmov. Aminokyselinové zvyšky na aktívnom mieste enzýmu sú zvyčajne alkalickej alebo kyslej povahy. Ak sa zmení pH, napríklad kyselina sa stane zásaditou alebo naopak, substrát sa bude ťažko viazať na enzým. Napríklad enzýmy v čreve fungujú optimálne pri pH 7,5. Medzitým enzýmy v žalúdku efektívne fungujú pri pH 2, pretože prostredie tohto orgánu je skutočne kyslejšie.Niektoré príklady známych enzýmov
Tu je niekoľko príkladov enzýmov, ktoré už možno poznáte:- Enzým lipáza hrá úlohu pri rozklade tuku, aby sa mohol absorbovať v čreve
- Enzým amyláza, obsiahnutý v slinách na premenu škrobu na cukor
- Enzým maltáza. Tento enzým v slinách hrá úlohu pri premene maltózy (disacharidu) na glukózu (monosacharid).
- Enzým trypsín, ktorý sa podieľa na trávení bielkovín na aminokyseliny
- Enzým laktáza hrá úlohu pri premene laktózy v mlieku na glukózu a galaktózu