Τα ένζυμα είναι ένα κοινό και αναπόσπαστο μέρος όλων των συστημάτων του σώματος. Κωδικοποιούνται και κατασκευάζονται από κύτταρα, με κάθε κύτταρο να παράγει διαφορετικά ένζυμα ειδικά για τη λειτουργία του κυττάρου, καθώς και ένζυμα κοινά σε όλα ή τα περισσότερα κύτταρα. Τα ένζυμα βοηθούν την πρόοδο των χημικών αντιδράσεων στο σώμα. μια σειρά χημικών αντιδράσεων ονομάζεται βιοχημική οδός.
Βίντεο της Ημέρας
Σύνθεση Ενζύμου
Τα ένζυμα είναι ένας ειδικός τύπος πρωτεΐνης. Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα. Το DNA στον πυρήνα ενός κυττάρου περιέχει μια αλληλουχία χημικών ουσιών, που ονομάζονται βάσεις, που αντιστοιχούν στα γράμματα Α, Τ, C και G. Μια μακρά ακολουθία βάσεων κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Αυτή η ακολουθία ονομάζεται γονίδιο. Κάθε τρεις βάσεις καλείται κωδικόνιο. κωδικοποιεί ένα αμινοξύ. Για παράδειγμα, ο κώδικας AGA κωδικοποιεί το αμινοξύ αργινίνη. αν ακολουθούσε το GTT, η βαλίνη θα ήταν το επόμενο αμινοξύ στην πρωτεΐνη. Κάθε ενεργό γονίδιο στο DNA ουσιαστικά αντιγράφεται σε μια παρόμοια χημική ουσία που ονομάζεται RNA, η οποία εξάγεται από τον πυρήνα του κυττάρου. Στη συνέχεια το RNA χρησιμοποιείται για τη συναρμολόγηση των πρωτεϊνών σε δομές που ονομάζονται ριβοσώματα.
Δομή ενζύμου
Τα αμινοξέα είναι αλυσοδεμένα μαζί ένα προς ένα. Καθώς συναντώνται, τα αμινοξέα αρχίζουν να διπλώνονται σε πιο σύνθετες δομές. Μια πολύ μεγάλη αλληλουχία αμινοξέων θα αποτελέσει τελικά μια τρισδιάστατη μηχανή που ονομάζουμε ένζυμο. Τα ένζυμα έχουν περιοχές με μαγνητικό και ηλεκτρικό φορτίο και έχουν κινούμενα μέρη όπως μια μηχανή.
Χημικές αντιδράσεις και λειτουργία ενζύμου
Τα χημικά δεσμεύονται με ένα ένζυμο κατά τρόπο ανάλογο με κλειδαριά και κλειδί. Για παράδειγμα, μια χημική ουσία με τρεις πλευρές όπως ένα τρίγωνο μπορεί να έχει μια θετική πλευρά και δύο αρνητικές πλευρές. Ένα ένζυμο που δεσμεύει ότι το χημικό θα έχει μια αρνητική πλευρά και δύο θετικές πλευρές για μαγνητική δέσμευση της χημικής ουσίας. Αυτή η περιοχή χημικής δέσμευσης ονομάζεται ενεργός χώρος. Μόλις συνδεθεί, το ένζυμο μπορεί να αλλάξει σχήμα για να αλλάξει τη χημική ουσία. Μπορεί να σπάσει έναν δεσμό μεταξύ των ατόμων στο μόριο, ή να σχηματίσει νέους δεσμούς, ή να ενώσει μαζί δύο χημικές ουσίες. Αυτές οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να συμβούν κανονικά χωρίς ένζυμα, αλλά μπορεί να συμβούν πολύ αργά. Τα ένζυμα επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις και τις άμεσες χημικές ουσίες μέσω μιας σειράς αλλαγών.
Διαδρομές Ενζύμων
Πολλά από τα ένζυμα υπάρχουν στο σώμα, και πολλά από αυτά δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί και αποσαφηνιστεί πλήρως. Η διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω, με την ανάγνωση του DNA, την κατασκευή του RNA από τις βάσεις και τη σύνθεση πρωτεϊνών όπως τα ένζυμα από το RNA περιλαμβάνει μια σειρά χημικών αντιδράσεων. Αυτές οι αντιδράσεις επιταχύνονται ή καταλύονται από ένζυμα. Ως ένα άλλο παράδειγμα, οι υδατάνθρακες στα τρόφιμα υφίστανται μια σειρά χημικών αντιδράσεων για την τελική παραγωγή καυσίμου για το κύτταρο. αυτές οι χημικές αντιδράσεις συμβαίνουν μέσω πολυάριθμων ενζύμων.Τα ένζυμα μπορούν να διασπάσουν το λίπος ή να δημιουργήσουν λίπος ή να συνθέσουν ορμόνες όπως η τεστοστερόνη. όλες αυτές οι διαδικασίες περιλαμβάνουν χημικές αντιδράσεις.
Κανονισμός Ενζύμου
Τα ένζυμα έχουν επίσης δεσμευτικές θέσεις ξεχωριστές από την κύρια περιοχή δέσμευσης, που ονομάζονται αλλοστερικές θέσεις, οι οποίες μπορούν να δεσμευτούν με άλλες χημικές ουσίες για να επιταχύνουν ή να επιβραδύνουν τον ρυθμό με τον οποίο λειτουργούν. Επιπλέον, άλλες χημικές ουσίες μπορούν να δεσμευτούν στην ενεργό περιοχή και να την εμποδίσουν ανταγωνιζόμενοι την τοποθεσία. Πολλά φάρμακα λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο. Τα ΜΣΑΦ όπως η ιβουπροφαίνη δεσμεύονται στο ένζυμο COX και την αναστέλλουν από την παραγωγή χημικών ουσιών φλεγμονής.
