Što su enzimi? i kako funkcioniraju?
Da biste razumjeli strukturu i funkciju enzima, prvo je važno znati koji su enzimi točno. Jednostavno rečeno, enzimi su proteini koji sudjeluju u staničnim metaboličkim procesima s mogućnošću povećanja brzine reakcije između bio-molekula. Život ne bi postojao bez prisutnosti enzima.
Što su enzimi i što ih čini posebnima ?
Enzimi najčešće kataliziraju kemijske reakcije koje se inače ne bi dogodile smanjenjem energije aktivacije na "pristupačnu" razinu za stanicu.
Neki enzimi mogu čak i preokrenuti reakciju (ili reaktante) od pravca koji bi inače trebao smanjivanjem energije aktivacije (Ea) do te mjere da reakcija favorizira obrnuti smjer.
Enzimi se mogu izolirati pomoću različitih metoda pročišćavanja proteina . Čistoća enzimskog pripravka mjeri se određivanjem njegove specifične aktivnosti.
Sastav enzima
Enzimi mogu imati molekularne težine u rasponu od oko 10.000 do više od 1 milijun. Molekularna težina je zbroj atomskih težina molekula atoma. U kemiji, pojam se često upotrebljava zamjenjivo s molekulskom masom. Neki enzimi imaju molekularne težine koji padaju ispod gore navedenog raspona.
Mali broj enzima nisu proteini, već se sastoje od malih katalitičkih RNA molekula. Često, enzimi su multi-protein kompleksi sastavljeni od više pojedinačnih proteinskih podjedinica.
Mnogi enzimi kataliziraju reakcije bez pomoći, ali neki zahtijevaju dodatnu ne-proteinsku komponentu nazvanu ko-faktor.
Cofaktori mogu biti anorganski ioni kao što su Fe2 + , Mg2 + , Mn2 + ili Zn2 + ili se sastoje od organskih ili metaloorganskih molekula poznatih kao ko-enzimi.
Kako se enzimi razvrstavaju
Enzimi se klasificiraju prema reakcijama koje kataliziraju. Šest razreda su sljedeće: oksidoreduktaze, transferaze, hidrolaze, liase, izomeraze i ligaze.
Najčešći oblici enzima su hidrolaze, oksidoreduktaze i transferaze, a preostali oblici enzima manje su česti.
Oksidoreduktaze kataliziraju oksidacijske reakcije u kojima elektronovi putuju iz jedne molekule u drugu. Transferaze kataliziraju transport funkcionalne skupine iz jedne molekule u drugu. Hidrolazni enzimi kataliziraju hidrolizu ili postupak kojim se pojedinačne veze razgrađuju nakon izlaganja vodi.
Lyasi su enzimi koji kataliziraju razbijanje različitih kemijskih veza drugim sredstvima osim hidrolize i oksidacije, često stvarajući novu dvostruku vezu ili novu strukturu prstena. Izomeraze kataliziraju strukturne pomake u molekuli, uzrokujući promjenu oblika. Ligaze su zadužene za katalizu ligacije, također poznatu kao kombinacija parova supstrata ili reaktanata.
Primjeri enzima
Alkohol dehidrogenaza je enzim oksidoreduktaze koji pretvara alkohole u aldehide ili ketone. Ovaj enzim čini alkohol manje otrovnim jer ga razbija. Ona također igra ključnu ulogu u procesu fermentacije.
Aminotransferaze su transferaze koje kataliziraju degradaciju aminokiseline uklanjanjem amino skupina.
Glukoza-6-fosfataza je hidrolaza koja uklanja fosfatnu skupinu od glukoza-6-fosfata, ostavljajući glukozu i H3P04.
Piruvat dekarboksilaza je liaza koja uklanja CO 2 iz piruvata.
Ribuloza fosfat epimeraza je izomeraza koja katalizira interkonverziju ribuloza-5-fosfata i ksiluloza-5-fosfata. Konačno, heksokinaza je ligaza koja katalizira interkonverziju glukoze i ATP s glukoza-6-fosfatom i ADP.