Tartalom
- Hogyan működnek az enzimek?
- Vegyi anyagok, amelyek segítenek a kémiai reakcióban: Kofaktorok
- Vegyi anyagok, amelyek segítenek a kémiai reakcióban: Aljzatok
- Gyorsabb reakciósebesség
Minden testének trillió sejtje több ezer kémiai reakciótól függ. A kémiai reakciók, amelyek a testén belül zajlanak, egy kémcsőben zajlanak, de sokkal lassabban zajlanak le - túl lassan az élő szervezet tevékenységeinek támogatására.
Az enzimek az élő szervezetekben levő fehérjék, amelyek elősegítik a kémiai reakciókat. Működési képességüket és működési sebességüket számos tényező befolyásolja. Ezen tényezők némelyike más vegyi anyagok.
Hogyan működnek az enzimek?
A kémiai reakciók során az atomok közötti kötés megszakad és képződik. A kezdeti vegyi anyagok - a reagensek - kötéseinek megszakítása energiát vesz igénybe. Ezt nevezzük az aktivációs energiának. Az enzimek olyan fehérjék, amelyek megragadnak a reagensekre és úgy orientálják azokat, hogy az aktivációs energia alacsonyabb legyen. A reagenseket szubsztrátoknak is nevezzük.
Egy enzim kötődik a szubsztrátokhoz bizonyos helyeken, úgynevezett aktív helyekként. Az aktív helyeket úgy alakítják ki, hogy lehetővé tegyék, hogy rögzítsék az adott hordozót. A kötött enzim-szubsztrát komplex megkönnyíti a reaktánsok kötelékeinek megszakítását és újak kialakulását a termékben.
Ezután a termék felszabadul az enzimből.
Vegyi anyagok, amelyek segítenek a kémiai reakcióban: Kofaktorok
Az aktív hely alakja teszi lehetővé az enzimek működését. Ha az aktív hely torzul, a szubsztrátum nem kötődik, és a reakció nem járul hozzá. Egyes enzimekhez olyan típusú vegyszerekre van szükség, amelyek úgynevezett kofaktorok, hogy megkapják a megfelelő formát.
A kofaktorok lehetnek szervetlen atomok vagy szerves molekulák formájában. A kofaktorokra példa lehet egy ionizált cink-atom - amely elvesztette néhány elektronot - amely szükséges az alkohol dehidrogenáz enzimben, amelyet az alkohol metabolizálására használnak.
A nikotinamid-adenin-dinukleotid molekula közönséges szerves molekuláris kofaktor, és koenzimnek is nevezik. Gyakran részt vesz olyan reakciókban, amelyekben hidrogénatomok vagy ionok átvitele szükséges. Koenzimekre és szervetlen kofaktorokra lehet szükség, hogy egy enzim működjön, és ha elég van ezeknek, akkor az általános reakciósebesség lassú lesz.
Vegyi anyagok, amelyek segítenek a kémiai reakcióban: Aljzatok
Minden enzimnek egy specifikus funkciója van. Az olyan enzim, amely a fruktóz-molekulát két részre osztja, nem használható fel az oxigén felszabadítására a vörösvértestekből. A reakció bekövetkezéséhez mind az enzimnek, mind a szubsztrátumnak jelen kell lennie. A reakció sebességét enzim vagy szubsztrát hiányával lehet korlátozni.
Másképpen fogalmazva, ha egy sejtben sok szubsztrát van, és nem sok enzimet tartalmaz, akkor további enzim hozzáadása növeli a reakció sebességét. Ezzel szemben, ha sok enzimre és nem sok szubsztrátumra van szükség, akkor a szubsztrát hozzáadása növeli a reakció sebességét. Ha azonban sok szubsztrát van, és nem sok az enzim, akkor további szubsztrát hozzáadása (vagy ellentétes helyzetben további enzim hozzáadása) nem növeli a reakció sebességét.
Gyorsabb reakciósebesség
Az enzim által katalizált reakció tényleges sebessége nem változik. Vagyis a szubsztrát megkötése és a termék felszabadulása közötti idő azonos az enzimek minden egyes típusánál. Ha egy enzim hatásának felgyorsításáról beszélünk, akkor azt kell érteni, hogy növeljük a kémiai reakciókban aktívan részt vevő enzimek számát, hogy az összes reakció száma növekedjen.
Például, ha nincs elegendő mennyiségű cink ahhoz, hogy megfeleljen a sejtekben szereplő összes meghatározott DNS-feldolgozó enzimnek, akkor további cink hozzáadása növeli a reakció sebességét, lehetővé téve, hogy több enzim legyen aktív.
Ugyanez történik több szubsztrát vagy több enzim hozzáadásával: A fellépés felgyorsul, ha több enzimmel engedi katalizálni a kémiai reakciókat, nem pedig egy adott enzim felgyorsításával.