Enzymer

Hvad er enzymer, og hvad gør de i vores kroppe? Enzymer er grundlæggende proteiner, der produceres af levende organismer for at fremkalde visse metaboliske og biokemiske reaktioner i kroppen. De er biologiske katalysatorer, der fremskynder reaktioner i kroppen. Lad os finde ud af mere om dem.

Foreslåede videoer:

Hvad er strukturen af enzymer?

Enzymer er som nævnt ovenfor biologiske katalysatorer. Selv om de fremskynder eller fremskynder en proces, giver de faktisk en alternativ vej til processen. Men i processen forbliver enzymernes struktur eller sammensætning uændret.

Enzymer består faktisk af 1000-vis af aminosyrer, der er forbundet på en bestemt måde for at danne forskellige enzymer. Enzymkæderne folder sig sammen og danner unikke former, og det er disse former, der giver enzymet dets karakteristiske kemiske potentiale. De fleste enzymer indeholder også en ikke-proteinkomponent, en såkaldt co-faktor.

Se flere emner under Biomolekyler

• Biomakromolekyler
• Bindingsforbindende monomerer
• Enzymer
• Metabolisk grundlag for levende organismer
• Nukleinsyrer
• Polysaccharider
• Proteiner

Typer af enzymer:

De biokemiske reaktioner, der finder sted i kroppen, er grundlæggende af 6 typer, og de enzymer, der forårsager disse reaktioner, er navngivet i overensstemmelse hermed:

• Oxidoreduktaser:
  • Oxidoreduktaser: Disse enzymer fremkalder oxidations- og reduktionsreaktioner og kaldes derfor oxidoreduktaser. I disse reaktioner overføres elektroner i form af hydridioner eller hydrogenatomer. Når et substrat oxideres, fungerer disse enzymer som hydrogendonor. Disse enzymer kaldes dehydrogenaser eller reduktaser. Når iltatomet er acceptoren, kaldes disse enzymer for oxidaser.
  • Transferaser: Disse enzymer er ansvarlige for overførsel af funktionelle grupper fra et molekyle til et andet. Eksempel: alaninaminotransferase, som blander alfa-aminogruppen mellem alanin og aspartat osv. Nogle transferaser overfører også fosfatgrupper mellem ATP og andre forbindelser, sukkerrester for at danne disaccharider, f.eks. hexokinase i glykolysen.
  • Hydrolaser: Disse enzymer katalyserer reaktioner, der indebærer en hydrolyseproces. de bryder enkeltbindinger ved at tilsætte vand. Nogle hydrolaser fungerer som fordøjelsesenzymer, fordi de bryder peptidbindingerne i proteiner. Hydrolaser kan også være en type transferaser, da de overfører vandmolekylet fra en forbindelse til en anden. Eksempel: Glucose-6-fosfatase, der fjerner fosfatgruppen fra glucose-6-fosfat og efterlader glucose og H3PO4.
  • Lyaser: Disse enzymer katalyserer reaktioner, hvor funktionelle grupper tilføjes for at bryde dobbeltbindinger i molekyler, eller hvor der dannes dobbeltbindinger ved fjernelse af funktionelle grupper. Eksempel: Pyruvat-decarboxylase er en lyase, der fjerner CO2 fra pyruvat. Andre eksempler omfatter deaminaser og dehydrataser.
  • Isomeraser: Disse enzymer katalyserer de reaktioner, hvor en funktionel gruppe flyttes til en anden position i det samme molekyle, således at det resulterende molekyle faktisk er en isomer af det tidligere molekyle. Eksempel: Triosephosphat-isomerase og phosphoglucoseisomerase til omdannelse af glucose-6-fosfat til fructose-6-fosfat.
  • Ligaser: Disse enzymer udfører en funktion, der er modsat hydrolasernes. Hvor hydrolaser bryder bindinger ved at tilføre vand, danner ligaser bindinger ved at fjerne vandkomponenten. Der findes forskellige underklasser af ligaser, som involverer syntese af ATP.

  Hvordan virker enzymer?

  For at enhver reaktion kan finde sted i universet, er der et energibehov. I tilfælde, hvor der ikke er nogen aktiveringsenergi til rådighed, spiller en katalysator en vigtig rolle for at reducere aktiveringsenergien og føre reaktionen fremad. Dette fungerer også hos dyr og planter. Enzymer hjælper med at reducere aktiveringsenergien for de komplekse molekyler i reaktionen. Følgende trin forenkler, hvordan et enzym arbejder for at fremskynde en reaktion:

  Strin 1: Hvert enzym har et “aktivt sted”, som er det sted, hvor et af substratmolekylerne kan binde sig til. Der dannes således et enzym-substratkompleks.

  Strin 2: Dette enzym-substratmolekyle reagerer nu med det andet substrat for at danne produktet, og enzymet frigøres som det andet produkt.

  Der er mange teorier, der forklarer, hvordan enzymer virker. Men der er to vigtige teorier, som vi vil diskutere her.

  Teori 1: Lock and Key-hypotesen

  Dette er den mest accepterede af teorierne om enzymernes virkemåde.

  

  Denne teori siger, at substratet passer nøjagtigt ind i enzymets aktive sted for at danne et enzym-substratkompleks. Denne model beskriver også, hvorfor enzymer er så specifikke i deres virkning, fordi de er specifikke for substratmolekylerne.

  

  Teori 2: Induceret pasningshypotese

  Denne teori svarer til lås og nøgle-hypotesen. Den siger, at enzymmolekylets form ændrer sig, når det kommer tættere på substratmolekylet på en sådan måde, at substratmolekylet passer nøjagtigt ind i enzymets aktive sted.

  Hvilke faktorer påvirker enzymaktiviteten i cellen?

  • Koncentration af enzymer og substrater: Reaktionshastigheden stiger med stigende substratkoncentration op til et punkt, hvorudover enhver yderligere stigning i substratkoncentrationen ikke giver nogen væsentlig ændring i reaktionshastigheden. Dette sker, fordi efter en vis koncentration af substratet er alle de aktive steder på enzymet fyldt op, og der kan ikke ske yderligere reaktion.
  • Temperatur: Med stigningen i temperaturen øges enzymaktiviteten på grund af stigningen i molekylernes kinetiske energi. Der er et optimalt niveau, hvor enzymerne fungerer bedst og maksimalt. Denne temperatur er ofte kroppens normale kropstemperatur. Når temperaturen stiger ud over en vis grænse, begynder enzymer, som faktisk består af proteiner, at blive opløst, og reaktionshastigheden bliver langsommere.
  • pH: Enzymer er meget følsomme over for ændringer i pH-værdien og arbejder inden for et meget lille vindue af tilladte pH-værdier. Under eller over det optimale pH-niveau er der risiko for, at enzymerne opløses, og dermed bliver reaktionen langsommere.
  • Inhibitorer: Tilstedeværelse af visse stoffer, der hæmmer virkningen af et bestemt enzym. Dette sker, når det hæmmende stof lægger sig til enzymets aktive sted og derved forhindrer substratets tilhæftning og bremser processen.

  Løst eksempel til dig

  Q: Et enzym virker ved?

  a. Øger aktiveringsenergien

  b. Mindsker aktiveringsenergien

  c. Sænkning af pH

  d. Forøgelse af pH

  Sol: a. Forøgelse af aktiveringsenergien

  Reaktanterne undergår ikke automatisk en kemisk ændring. Det gør de i overgangstilstanden. Overgangstilstanden har mere fri energi end reaktanterne eller produkterne. Reaktanternes manglende evne til at undergå en ændring på grund af kravet om ekstra energi til at omdanne dem til overgangstilstanden kaldes “energibarriere”. Den energi, der kræves for at overvinde energibarrieren, kaldes “aktiveringsenergi”.

  Del med vennerne