Enzime: cum funcționează și ce fac
Enzimele ajută la accelerarea reacțiilor chimice din corpul uman. Se leagă de molecule și le modifică în moduri specifice. Acestea sunt esențiale pentru respirație, digestia alimentelor, a funcției musculare și nervoase, printre alte mii de alte roluri.
În acest articol, vom explica ce este o enzimă, cum funcționează și vom da câteva exemple comune de enzime din corpul uman.
Cele elementare
Enzimele sunt construite din proteine pliate în forme complicate; sunt prezente pe tot corpul.
Reacțiile chimice care ne mențin în viață - metabolismul nostru - se bazează pe munca pe care o desfășoară enzimele.
Enzimele accelerează (catalizează) reacțiile chimice; în unele cazuri, enzimele pot face o reacție chimică de milioane de ori mai rapidă decât ar fi fost fără ea.
Un substrat se leagă de locul activ al unei enzime și este transformat în produse. Odată ce produsele părăsesc locul activ, enzima este gata să se atașeze la un nou substrat și să repete procesul.
Ce fac enzimele?
Sistemul digestiv - enzimele ajută organismul să descompună moleculele complexe mai mari în molecule mai mici, cum ar fi glucoza, astfel încât organismul să le poată folosi ca combustibil.
Replicarea ADN - fiecare celulă din corpul dvs. conține ADN. De fiecare dată când o celulă se împarte, ADN-ul trebuie copiat. Enzimele ajută în acest proces prin derularea bobinelor ADN și copierea informațiilor.
Enzime hepatice - ficatul descompune toxinele din organism. Pentru a face acest lucru, folosește o serie de enzime.
Cum funcționează enzimele
Modelul „încuietoare și cheie” a fost propus pentru prima dată în 1894. În acest model, situl activ al unei enzime are o formă specifică și numai substratul se va potrivi în el, ca o încuietoare și o cheie.
Acest model a fost acum actualizat și se numește modelul de inducție.
În acest model, site-ul activ își schimbă forma pe măsură ce interacționează cu substratul. Odată ce substratul este complet blocat și în poziția exactă, poate începe cataliza.
Condițiile perfecte
Enzimele pot funcționa numai în anumite condiții.Majoritatea enzimelor din corpul uman funcționează cel mai bine la aproximativ 37 ° C - temperatura corpului. La temperaturi mai scăzute, vor funcționa în continuare, dar mult mai încet.
În mod similar, enzimele pot funcționa numai într-un anumit interval de pH (acid / alcalin). Preferința lor depinde de locul în care se găsesc în corp. De exemplu, enzimele din intestine funcționează cel mai bine la 7,5 pH, în timp ce enzimele din stomac funcționează cel mai bine la pH 2, deoarece stomacul este mult mai acid.
Dacă temperatura este prea ridicată sau dacă mediul este prea acid sau alcalin, enzima își schimbă forma; acest lucru modifică forma sitului activ, astfel încât substraturile să nu se poată lega de acesta - enzima a devenit denaturată.
Cofactori
Unele enzime nu pot funcționa decât dacă au o moleculă neproteică specifică atașată la ele. Acestea se numesc cofactori. De exemplu, anhidrază carbonică, o enzimă care ajută la menținerea pH-ului corpului, nu poate funcționa decât dacă este atașată la un ion de zinc.
Inhibitie
Pentru a vă asigura că sistemele corpului funcționează corect, uneori enzimele trebuie încetinite. De exemplu, dacă o enzimă produce prea mult dintr-un produs, trebuie să existe o modalitate de a reduce sau opri producția.
Activitatea enzimelor poate fi inhibată în mai multe moduri:
Inhibitori competitivi - o moleculă blochează situsul activ, astfel încât substratul trebuie să concureze cu inhibitorul pentru a se atașa la enzimă.
Inhibitori necompetitivi - o moleculă se leagă de o enzimă altundeva decât site-ul activ și reduce cât de eficient funcționează.
Inhibitori necompetitivi - inhibitorul se leagă de enzimă și substrat după ce s-au legat unul de celălalt. Produsele părăsesc site-ul activ mai puțin ușor și reacția este încetinită.
Inhibitori ireversibili - un inhibitor ireversibil se leagă de o enzimă și o inactivează permanent.
Exemple de enzime specifice
Există mii de enzime în corpul uman, iată doar câteva exemple:
- Lipazele - un grup de enzime care ajută la digerarea grăsimilor din intestin.
- Amilaza - ajută la transformarea amidonului în zaharuri. Amilaza se găsește în salivă.
- Maltaza - întâlnită și în salivă; sparge zahărul maltoză în glucoză. Maltoza se găsește în alimente precum cartofi, paste și bere.
- Tripsina - găsită în intestinul subțire, descompune proteinele în aminoacizi.
- Lactaza - întâlnită și în intestinul subțire, rupe lactoza, zahărul din lapte, în glucoză și galactoză.
- Acetilcolinesteraza - descompune neurotransmițătorul acetilcolină în nervi și mușchi.
- Helicase - dezvăluie ADN-ul.
- ADN polimerază - sintetizează ADN din dezoxiribonucleotide.
Pe scurt
Enzimele joacă un rol imens în funcționarea zilnică a corpului uman. Prin legarea și modificarea compușilor, acestea sunt vitale pentru buna funcționare a sistemului digestiv, a sistemului nervos, a mușchilor și multe altele.
