Šta su enzimi? i kako funkcionišu?
Da bi se razumela struktura i funkcija enzima, prvo je važno znati koji su enzimi tačno. Jednostavno rečeno, enzimi su proteini koji učestvuju u ćelijskim metaboličkim procesima uz mogućnost povećanja brzine reakcije između biomolekula. Život ne bi postojao bez prisustva enzima.
Šta su enzimi i šta ih čini posebnim ?
Enzimi najčešće katalizuju hemijske reakcije koje se inače ne mogu dogoditi spuštanjem energije aktivacije na "pristupačniji" nivo za ćeliju.
Neki enzimi mogu čak reverzirati reakciju (ili reaktante) iz pravca koji bi normalno potrajali smanjivanjem energije aktivacije (Ea) u meri u kojoj reakcija favorizuje suprotni pravac.
Enzimi se mogu izolovati koristeći različite metode prečišćavanja proteina . Čistoća preparata enzima meri se određivanjem njegove specifične aktivnosti.
Sastav enzima
Enzimi mogu imati molekularne težine u rasponu od oko 10.000 do više od 1 miliona. Molekulska težina je zbir atomskih težina atoma molekula. U hemiji, termin se koristi naizmenično sa molekulskom masom. Neki enzimi imaju molekularne težine koje pada ispod opsega koji je gore naveden.
Mali broj enzima nisu proteini, ali se sastoje od malih katalitičkih molekula RNK. Često, enzimi su multi-protein kompleksi sastavljeni od više pojedinačnih proteinskih podjedinica.
Mnogi enzimi kataliziraju reakcije bez pomoći, ali neki zahtevaju dodatnu ne-proteinsku komponentu koja se naziva ko-faktor.
Kofaktori mogu biti neorganski joni kao što su Fe 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ ili Zn 2+ , ili se sastoje od organskih ili metalo-organskih molekula poznatih kao ko-enzimi.
Kako su enzimi klasifikovani
Enzimi su klasifikovani prema reakcijama koje katalizuju. Šest klasa su: oksidoreduktaze, transferaze, hidrolaze, lizaze, izomeraze i ligaze.
Hidrolaze, oksidoreduktaze i transferaze su najneobičniji oblici enzima, dok su preostali oblici enzima manje poznati.
Oksidoreduktaze katalizuju reakcije oksidacije u kojima elektroni putuju iz jednog molekula u drugi. Transferaze katalizuju transport funkcionalne grupe od jednog molekula do drugog. Hydrolase enzimi kataliziraju hidrolizu ili proces kojim se pojedine veze razlažu nakon izlaganja vodi.
Lizi su enzimi koji kataliziraju razbijanje različitih hemijskih veza pomoću sredstava koja nisu hidroliza i oksidacija, često formiraju novu dvostruku vezu ili novu strukturu prstena. Isomeraze katalizuju strukturne pomake u molekulu, uzrokujući promjenu u obliku. Ligaze su zadužene za katalizu ligacije, takođe poznate kao kombinacija par supstrata ili reaktanata.
Primjeri enzima
Alkohol dehidrogenaza je oksidoreduktazni enzim koji pretvara alkohole u aldehide ili ketone. Ovaj enzim čini alkohol manje otrovan, jer ga razbija. Takođe igra ključnu ulogu u procesu fermentacije.
Aminotransferaze su transferaze koje katalizuju degradaciju aminokiselina uklanjanjem amino grupa.
Glukoza-6-fosfataza je hidrolaza koja uklanja fosfatnu grupu iz glukoze-6-fosfata, ostavljajući glukozu i H 3 PO 4 .
Piruvat dekarboksilaza je liza koja uklanja CO 2 iz piruvate.
Ribuloza fosfat epimeraza je izomeraza koja katalizuje interkonverziju ribuloze-5-fosfata i ksiluloze-5-fosfata. I konačno, heksokinaza je ligaza koja katalizuje interkonverziju glukoze i ATP sa glukoza-6-fosfatom i ADP-om.