Enzimi: Kako rade i što rade
Enzimi pomažu ubrzati kemijske reakcije u ljudskom tijelu. Oni se vežu za molekule i mijenjaju ih na određene načine. Oni su ključni za disanje, probavu hrane, mišića i živčanih funkcija, među tisućama drugih uloga.
U ovom ćemo članku objasniti što je enzim, kako djeluje i dati neke uobičajene primjere enzima u ljudskom tijelu.
Osnove
Enzim amilaza (na slici) razgrađuje škrob u šećere.Enzimi su građeni od proteina složenih u komplicirane oblike; prisutni su u cijelom tijelu.
Kemijske reakcije koje nas održavaju na životu - naš metabolizam - oslanjaju se na rad koji obavljaju enzimi.
Enzimi ubrzavaju (kataliziraju) kemijske reakcije; u nekim slučajevima enzimi mogu kemijski reagirati milijune puta brže nego što bi bili bez njega.
Supstrat se veže na aktivno mjesto enzima i pretvara u produkte. Nakon što proizvodi napuste aktivno mjesto, enzim je spreman za vezivanje na novu podlogu i postupak ponavlja.
Što rade enzimi?
Probavni sustav - enzimi pomažu tijelu da razgradi veće složene molekule na manje molekule, poput glukoze, kako bi ih tijelo moglo koristiti kao gorivo.
Replikacija DNA - svaka stanica u vašem tijelu sadrži DNA. Svaki put kad se stanica podijeli, tu DNA treba kopirati. Enzimi pomažu u ovom procesu odmotavanjem zavojnica DNA i kopiranjem podataka.
Enzimi jetre - jetra razgrađuje toksine u tijelu. Da bi to učinio, koristi niz enzima.
Kako djeluju enzimi
Enzimska brava i model ključaModel "zaključavanje i ključ" prvi je put predložen 1894. U ovom je modelu aktivno mjesto enzima specifičnog oblika i u njega će se uklopiti samo supstrat, poput brave i ključa.
Ovaj je model sada ažuriran i naziva se induced-fit model.
U ovom modelu aktivno mjesto mijenja oblik u interakciji s podlogom. Nakon što se podloga potpuno zaključa i stane u točan položaj, kataliza može započeti.
Savršeni uvjeti
Enzimi mogu djelovati samo u određenim uvjetima.Većina enzima u ljudskom tijelu najbolje djeluje na oko 37 ° C - tjelesnoj temperaturi. Na nižim temperaturama i dalje će raditi, ali puno sporije.
Slično tome, enzimi mogu funkcionirati samo u određenom rasponu pH (kiseli / alkalni). Njihova sklonost ovisi o tome gdje se nalaze u tijelu. Na primjer, enzimi u crijevima najbolje djeluju pri 7,5 pH, dok enzimi u želucu rade najbolje pri pH 2, jer je želudac mnogo kiseliji.
Ako je temperatura previsoka ili ako je okoliš previše kiseo ili alkalan, enzim mijenja oblik; to mijenja oblik aktivnog mjesta tako da se supstrati ne mogu vezati za njega - enzim je denaturiran.
Kofaktori
Neki enzimi ne mogu funkcionirati ako na sebi nemaju specifičnu molekulu koja nije protein. Oni se nazivaju kofaktorima. Primjerice, karboanhidraza, enzim koji pomaže u održavanju pH tijela, ne može funkcionirati ako nije vezana za ion cinka.
Inhibicija
Da bi se osiguralo da tjelesni sustavi rade ispravno, ponekad je potrebno usporiti enzime. Na primjer, ako enzim stvara previše proizvoda, mora postojati način da se smanji ili zaustavi proizvodnja.
Aktivnost enzima može se inhibirati na više načina:
Konkurentni inhibitori - molekula blokira aktivno mjesto tako da se supstrat mora natjecati s inhibitorom da se veže na enzim.
Nekonkurentni inhibitori - molekula se veže za enzim negdje drugdje od aktivnog mjesta i smanjuje koliko učinkovito djeluje.
Nekonkurentni inhibitori - inhibitor se veže za enzim i supstrat nakon što se međusobno vežu. Proizvodi manje lako napuštaju aktivno mjesto i reakcija je usporena.
Nepovratni inhibitori - nepovratni inhibitor veže se za enzim i trajno ga inaktivira.
Primjeri specifičnih enzima
Postoje tisuće enzima u ljudskom tijelu, evo samo nekoliko primjera:
- Lipaze - skupina enzima koji pomažu u probavi masti u crijevima.
- Amilaza - pomaže pretvoriti škrob u šećere. Amilaza se nalazi u slini.
- Maltaza - također se nalazi u slini; razbija šećernu maltozu u glukozu. Maltoza se nalazi u hrani poput krumpira, tjestenine i piva.
- Tripsin - koji se nalazi u tankom crijevu, razgrađuje proteine u aminokiseline.
- Laktaza - također se nalazi u tankom crijevu, razbija laktozu, šećer u mlijeku, na glukozu i galaktozu.
- Acetilkolinesteraza - razgrađuje neurotransmiter acetilkolin u živcima i mišićima.
- Helikaza - razotkriva DNK.
- DNA polimeraza - sintetizira DNA iz deoksiribonukleotida.
U suštini
Enzimi igraju veliku ulogu u svakodnevnom radu ljudskog tijela. Vezujući se i mijenjajući spojeve, oni su vitalni za pravilan rad probavnog sustava, živčanog sustava, mišića i još mnogo toga.