Loodus, struktuur ja ensüümide töö

Ensüümid on valgud või valgupõhised molekulid, mis kiirendavad keemilisi reaktsioone organismide kehas. Selle roll on keemiliste reaktsioonide katalüsaatorina. Kui see tähendab, et ensüüm soodustab reaktiivide või substraatide komplekti muutumist teatud toodeteks. Ensüümide omadused on samuti erinevad. Mis puutub näiteks spetsiifilisse rolli looduses, siis on iga tüüpi ensüümid võimelised olema ainult ühte tüüpi keemiliste reaktsioonide katalüsaatorid. Üheks näiteks on proteaasi ensüüm, mis lagundab valku ega suuda lagundada valke ega süsivesikuid.

Teine ensüümi omadus on temperatuuri suhtes tundlik. Siin töötab ensüüm kõige paremini optimaalsel temperatuuril, mis on 37 kraadi Celsiuse järgi. Kolmandaks, ensüümid on tundlikud ka pH muutuste suhtes. Mõni ensüüm töötab kõige paremini madala pH juures, kuid mõni ensüüm kõige paremini kõrge pH korral.

Ensüümide peamine koostisosa on valk. Ensüümid töötavad ka edasi ja tagasi ning reageerivad aine valmistamisel ja lagunemisel. Viimane ensüümi omadus on katalüsaator. Katalüsaatoritena kiirendavad ensüümid keemilisi reaktsioone, vähendades aktivatsioonienergiat. Aktiveerimisenergia on minimaalne energia, mis on vajalik keemilise reaktsiooni käivitamiseks.

Ensüümi struktuur

Ensüümid on valgud, mis volditakse keerukateks 3D-vormideks. Igal ensüümil on 3D-struktuuris kindel kuju või soon, mis seob substraati. Ensüümide täielikku vormi nimetatakse haloensüümideks. Haloensüümid koosnevad kahest komponendist, nimelt apoensüümidest ja proteesirühmadest.

(Loe ka: Ensüümide ja nende tüüpide tundmine)

Apoensüümid või valgu komponendid on ensüümi aktiivne külg. Apoensüümid on kohad, kus substraat kinnitub ja reageerib. Vahepeal koosnevad proteesigrupid või mittevalgukomponendid kofaktoritest ja koensüümidest.

Kofaktorid koosnevad anorgaanilistest ainetest, nagu K, Zn, Fe, Co ja teised. Seevastu koensüümid on valguvabad orgaanilised ained, näiteks koensüüm A, NADP, NAD jt. Mõningate ensüümide toimimiseks on vaja nii kofaktoreid kui ka koensüüme.

Kuidas ensüümid töötavad

Ensüümid ja substraadid moodustavad enne toote tootmist substraadi-ensüümi kompleksi. Substraadid on ained, mis toimivad ensüümidena, tooted aga ained, mis saadakse keemilise reaktsiooni lõpus. Ensüümi töö on jagatud kaheks, nimelt lukk ja võti ning indutseeritud sobivus .

Lukustuse ja võtme teooria kohaselt on ensüümidel aktiivne pool, mis on tühi. Aktiivne koht on substraadi kinnitumise koht, et ensüüm saaks töötada. Kui substraat hõivab ensüümi aktiivse koha, saab ensüümist ensüümi kompleks. Ensüümi aktiivsel saidil on spetsiifiline ja paindumatu kuju. Seetõttu saavad ensüümidele kinnituda ainult teatud substraadi vormid.

Vahepeal väidab induktsiooni sobivuse hüpotees, et ensüümi aktiivne pool on paindlik. Ensüümi aktiivne koht võib muutuda vastavalt sellele kinnitatud substraadi kujule.