Ce sunt enzimele? și cum funcționează acestea?
Pentru a înțelege structura și funcția enzimelor, este mai important să știm exact ce sunt enzimele. Pur și simplu, enzimele sunt proteine care participă la procesele metabolice celulare, având capacitatea de a spori rata de reacție dintre bio-molecule. Viața nu ar exista fără prezența enzimelor.
Ce sunt enzimele și ce le face deosebite ?
Enzimele cele mai frecvente catalizează reacțiile chimice care nu s-ar întâmpla altfel prin scăderea energiei de activare la un nivel mai accesibil pentru celulă.
Unele enzime pot chiar să inverseze o reacție (sau reactivi) din direcția pe care ar lua-o în mod normal prin reducerea energiei de activare (Ea) în măsura în care reacția favorizează direcția inversă.
Enzimele pot fi izolate utilizând diferite metode de purificare a proteinelor . Puritatea unui preparat enzimatic este măsurată prin determinarea activității sale specifice.
Compoziția enzimelor
Enzimele pot avea greutăți moleculare cuprinse între aproximativ 10.000 și mai mult de 1 milion. Masa moleculară este suma greutăților atomice ale atomilor unei molecule. În chimie, termenul tinde să fie folosit interschimbabil cu masa moleculară. Unele enzime au greutăți moleculare care se situează sub limitele enumerate mai sus.
Un număr mic de enzime nu sunt proteine, ci constau din mici molecule de ARN catalitic. Adesea, enzimele sunt complexe multi-proteice formate dintr-un număr de subunități individuale de proteine.
Multe enzime catalizează reacțiile fără ajutor, dar unele necesită o componentă suplimentară non-proteică numită un co-factor.
Co-factorii pot fi ioni anorganici, cum ar fi Fe 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ sau Zn 2+ , sau constau din molecule organice sau metalo-organice cunoscute sub numele de co-enzime.
Cum sunt enzimele clasificate
Enzimele sunt clasificate în funcție de reacțiile pe care le catalizează. Cele șase clase sunt după cum urmează: oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, lizări, izomeraze și ligaze.
Hidrolasele, oxidoreductazele și transferazele sunt cele mai numeroase forme de enzime, în timp ce formele de enzime rămase sunt mai puțin frecvente.
Oxidoreductazele catalizează reacțiile de oxidare în care electronii se deplasează de la o moleculă la alta. Transferazele catalizează transportul unui grup funcțional de la o moleculă la alta. Enzimele hidrolase catalizează hidroliza sau procesul prin care singurele legături sunt descompuse la expunerea la apă.
Lizele sunt enzime care catalizează ruperea diferitelor legături chimice prin alte mijloace decât hidroliza și oxidarea, formând adesea o nouă legătură dublă sau o nouă structură inelară. Izomerazele catalizează schimbările structurale într-o moleculă, provocând o schimbare a formei. Ligazele sunt responsabile pentru cataliza ligării, cunoscută și ca o combinație a unei perechi de substraturi sau reactanți.
Exemple de enzime
Alcoolul dehidrogenază este o enzimă de oxidoreductază care transformă alcoolii în aldehide sau cetone. Această enzimă face ca alcoolul să fie mai puțin toxic, deoarece îl descompune. De asemenea, joacă un rol-cheie în procesul de fermentare.
Aminotransferazele sunt transferase care catalizează degradarea aminoacizilor prin îndepărtarea grupărilor amino.
Glucoza-6-fosfatază este o hidrolază care îndepărtează gruparea fosfat din glucoz-6-fosfat, lăsând glucoza și H3P04.
Decarboxilaza piruvat este o liză care îndepărtează CO 2 din piruvat.
Epimeraza fosfat de ribuloză este o izomerază care catalizează interconversia de 5-fosfat de ribuloză și 5-fosfat de xiloză. Și, în final, hexokinaza este o ligază care catalizează interconversia glucozei și ATP cu glucoz-6-fosfat și ADP.