Vi forklarer hva enzymer er og deres struktur.Også hvordan disse proteinene er klassifisert og hvordan de virker.
Hva er enzymer?
Enzymer er et sett med protein ansvarlig for å katalysere (skyte, akselerere, modifisere, bremse og til og med stoppe) ulike kjemiske reaksjoner, forutsatt at de er termodynamisk mulige. Dette betyr at de er regulerende stoffer i kroppen levende vesener, vanligvis ved å redusere Energi første nødvendig for å starte reaksjonen.
Enzymer er avgjørende for liv og katalysere rundt 4000 kjente kjemiske reaksjoner, forutsatt at betingelsene for pH, temperatur eller kjemisk konsentrasjon, siden enzymer, som er proteiner, også kan bli denaturert og miste sin effektivitet.
Det første enzymet ble oppdaget på midten av 1800-tallet av Anselme Payen og Jean-Francois Persoz, selv om eksperimentene rundt gjæring Louis Pasteur's hadde allerede intuitt tilstedeværelsen av et eller annet organisk "akselererende" stoff i disse prosessene, som på den tiden ble ansett som rent kjemiske.
Enzymer i dag er viden kjent og brukes faktisk av ulike menneskelige industrier (mat, kjemiske stoffer, landbruk, olje, etc.), i tillegg til å være en uunnværlig del av komponentene som opprettholder den indre balansen i kroppen vår, akselerere nødvendige reaksjoner (som de som tilfører energi), aktivere og deaktivere andre selektivt (som hormoner gjør) og en broket og så videre.
Struktur av enzymer
De fleste enzymer består av kuleformede proteiner av svært varierende størrelse: fra monomerer på 62 aminosyrer, til enorme kjeder på rundt 2500. Imidlertid er bare noen få av dem direkte involvert i katalysen av reaksjonen, kjent somaktivt senter.
Sekvensen der alle disse aminosyrene er satt sammen bestemmer den tredimensjonale strukturen til enzymet, som også dikterer dets spesifikke funksjon. Noen ganger har denne strukturen også steder for å tiltrekke kofaktorer, det vil si andre stoffer hvis intervensjon er nødvendig for å produsere den ønskede effekten.
Enzymer er svært spesifikke, det vil si at de ikke reagerer med noe eller deltar i noen reaksjon. De har en veldig spesifikk og presis biokjemisk oppgave, som de utfører med en svært lav feilprosent.
Klassifisering av enzymer
Enzymer klassifiseres basert på den spesifikke reaksjonen de katalyserer, som følger:
- Oksidoreduktaser. De katalyserer oksidasjons-reduksjonsreaksjoner, det vil si overføring av elektroner eller fra atomer av hydrogen fra ett substrat til et annet. Eksempler på disse er enzymene dehydrogenase ogc oksidase.
- Overføringer. De katalyserer overføringen av en spesifikk kjemisk gruppe annet enn hydrogen, fra ett substrat til et annet. Et eksempel på dette er enzymet glukokinase.
- Hydrolaser. De tar for seg reaksjonene til hydrolyse (brudd på molekyler organisk av molekyler av Vann). For eksempel laktase.
- Liasas. Enzymer som katalyserer brudd eller sveising av underlag. For eksempel acetatdekarboksylase.
- Isomeraser. De katalyserer interkonverteringen av isomerer, det vil si at de konverterer et molekyl til dets tredimensjonale geometriske variant.
- Strømpebånd. Disse enzymene katalyserer spesifikke substratbindingsreaksjoner gjennom samtidig hydrolyse av trifosfatnukleotider (som f.eks. ATP eller GTP). For eksempel enzymet privat karboksylase.
Hvordan fungerer enzymer?
Virkningen av enzymet kan akselereres med en økning i kalorinivået.
Enzymer kan fungere på forskjellige måter, selv om de alltid reduserer aktiveringsenergien til en kjemisk reaksjon, det vil si mengden energi som er nødvendig for å starte den. Disse forskjellige modusene er:
- Omgivende. Aktiveringsenergien reduseres ved å skape et miljø som bidrar til at reaksjonen finner sted, for eksempel ved å modifisere de kjemiske egenskapene til substratet gjennom reaksjoner med sitt eget aminosyrelag.
- Tilrettelegge overgangen. Overgangsenergien reduseres uten å modifisere substratet, det vil si å skape et miljø med optimale ladninger for at reaksjonen skal finne sted.
- Gi en alternativ rute. I dette tilfellet reagerer enzymene med substratet for å generere et ES (Enzyme / Substrate) kompleks som "hopper over trinn" i den vanlige reaksjonsveien, og reduserer tiden som er nødvendig for at den skal skje.
- Øk temperaturen. Innenfor visse parametere kan virkningen av enzymet akselereres ved en økning i nivåene av kalori energi, gitt av eksoterme reaksjoner parallell.