Kun luet tätä artikkelia, kehossa tapahtuu erilaisia biologisia ja kemiallisia prosesseja. Elimistön prosesseja ei voida erottaa hyvin pienten molekyylien roolista, mukaan lukien entsyymit, yksi niistä. Tutustu entsyymeihin, niiden toimintaan ja tekijöihin, jotka vaikuttavat niiden toimintaan kehossa.
Mitä ovat entsyymit?
Entsyymit ovat katalyyttimolekyylejä, jotka voivat nopeuttaa kemiallisten reaktioiden nopeutta soluissa. Tätä tehtävää varten entsyymeillä on elintärkeä rooli elämässä ja niitä tarvitaan kehon erilaisissa biologisissa ja kemiallisissa prosesseissa. Useat entsyymityypit auttavat hajottamaan suuria molekyylejä pienemmiksi paloiksi, mikä helpottaa kehon imeytymistä. On myös muita entsyymejä, jotka auttavat sitomaan kaksi molekyyliä uudeksi yhdisteeksi. Entsyymien toimintaa tarvitaan myös energian varastointi- ja vapautumisprosessissa, lisääntymisessä, hengittämisessä ja jopa näkökyvyssä. Mielenkiintoista kuitenkin, että jokainen entsyymi toimii vain yhden tietyntyyppisessä kemiallisessa reaktiossa kehossa. Molekyyliä, joka on entsyymin kohteena kemiallisessa reaktiossa, kutsutaan substraatiksi. Sillä välin entsyymien avustamista kemiallisista reaktioista syntyviä molekyylejä kutsutaan tuotteiksi. Substraatti muuttuu tuotteeksi entsyymiosassa, jota kutsutaan aktiiviseksi paikaksi (aktiivinen sivusto). Tietyntyyppiset entsyymit eivät voi toimia ilman ei-proteiinimolekyylien, joita kutsutaan kofaktoreiksi, apua. Esimerkiksi entsyymi hiilihappoanhydraasi ei voi toimia ilman sinkki-ionien apua hoitaakseen tehtävänsä ylläpitää kehon happo-emästasapainoa.Miten entsyymit toimivat
Entsyymien toimintatapa voidaan selittää kahdella mallilla, nimittäin mallilla Lukko ja avain sekä malleissa indusoitu istuvuus. Mikä on ero?1. Malli Lukko ja avain
Malli Lukko ja avain on vanha tapa työstää entsyymejä, joka keksittiin vuonna 1894. Tässä mallissa entsyymien työprosessissa on aktiivinen kohta, jolla on tietyn substraatin geometrian mukainen geometrinen muoto. Koska niillä on oltava sopiva geometrinen muoto, vain tietyt substraatit voivat päästä entsyymin aktiiviseen kohtaan, jos ne täsmäävät - kuten palaset palapeli tai avain ja avain (Lukko ja avain).2. Malli indusoitu istuvuus
Malli Lukko ja avain on nyt päivitetty mallilla nimeltä malli indusoitu istuvuus. Ei kuin malli Lukko ja avain jäykkä, malli indusoitu istuvuus olettaa, että entsyymillä on joustava muoto ja että substraatilla on kyky määrittää entsyymin lopullinen muoto reaktioprosessin käynnistämiseksi. Mallissa indusoitu istuvuus, Selitettiin myös, että jotkin yhdisteet voivat kyetä sitoutumaan entsyymeihin, mutta eivät reagoi. Tämä voi tapahtua, kun entsyymin muoto on muuttunut liikaa. [[Aiheeseen liittyvä artikkeli]]Tekijät, jotka vaikuttavat entsyymien toimintaan
Entsyymin aktiivinen kohta kemiallisten reaktioiden tapahtumapaikkana on erittäin herkkä entsyymiympäristölle. Entsyymien toimintaan vaikuttavia tekijöitä ovat mm.1. Lämpötila
Useimmat entsyymit toimivat optimaalisesti normaalissa kehon lämpötilassa, joka on noin 37 celsiusastetta. Jos entsyymiympäristön lämpötila laskee hieman, entsyymin tehokkuus pyrkii hidastumaan. Entsyymin toleranssirajan ylittävät lämpötilan muutokset voivat vaikuttaa kemiallisiin sidoksiin entsyymin aktiivisessa kohdassa. Tämä tila vaarantaa aktiivisen kohdan olevan vähemmän "taipas" sitoutuessaan spesifiseen substraattiin. Jos entsyymiympäristön lämpötila on liian korkea, entsyymi on vaarassa denaturoitua, jolloin se menettää muotonsa ja kykynsä nopeuttaa reaktiota.2. pH
Happojen ja emästen tasapaino vaikuttaa myös entsyymien toimintaan ja toimintaan. Aminohappotähteet entsyymin aktiivisessa kohdassa ovat yleensä emäksisiä tai happamia. Jos pH muuttuu, kuten happo muuttuu emäksiseksi tai päinvastoin, substraattia on vaikea sitoa entsyymiin. Esimerkiksi suoliston entsyymit toimivat optimaalisesti pH:ssa 7,5. Samaan aikaan mahalaukun entsyymit toimivat tehokkaasti pH 2:ssa, koska tämän elimen ympäristö on todellakin happamampaa.Esimerkkejä kuuluisista entsyymeistä
Tässä on muutamia esimerkkejä entsyymeistä, jotka saatat jo tietää:- Lipaasientsyymi, jolla on rooli rasvan hajottamisessa, jotta se voi imeytyä suolistossa
- Syljen sisältämä amylaasientsyymi muuttaa tärkkelyksen sokeriksi
- Maltaasientsyymi. Tämä syljen entsyymi osallistuu maltoosin (disakkaridin) muuntamiseen glukoosiksi (monosakkaridiksi).
- Trypsiinientsyymi, joka osallistuu proteiinin pilkkomiseen aminohappoiksi
- Laktaasientsyymi, jolla on rooli maidossa olevan laktoosin muuntamisessa glukoosiksi ja galaktoosiksi