Enzymy to grupa białek działających w komórkach i płynach ustrojowych żywych organizmów jako biokatalizatory reakcji biosyntezy i rozkładu. Mogą wielokrotnie przyspieszać przebieg różnych reakcji, tym samym zwiększając ich wydajność i wspierając ludzki organizm od wewnątrz. Są syntezowane przez wiele komórek ustroju, a brak lub niedobór poszczególnych enzymów może mieć poważne konsekwencje zdrowotne.
Enzymy – charakterystyka
Wiele komórek ludzkiego organizmu wykazuje zdolność syntezy enzymów. Przykładowo enzymy trawienne są produkowane przez gruczoły umiejscowione w ścianach żołądka, natomiast enzymy cyklu kwasu cytrynowego znajdują się w obrębie błon mitochondrialnych niemal całego organizmu. Budowa enzymów jest skomplikowana, jednak składają się one głównie z aminokwasów. Nici aminokwasowe przybierają postać spirali, która dodatkowo może układać się w fantazyjne struktury przestrzenne.
Aktywność enzymów jest determinowana ich strukturą IV-rzędową. Są one przeważnie wyraźnie większe od substratów, które przerabiają, jednak tylko kilka kluczowych aminokwasów bezpośrednio angażuje się w katalizę. Region, który wiąże się i oddziałuje z substratem oraz zawiera kluczowe do przebiegu reakcji reszty aminokwasowe, nazywa się miejscem aktywnym (ma je każdy enzym). W większości przypadków enzymy są wysoce specyficzne wobec swoich substratów.
Rodzaje enzymów
Podstawowy podział wymienia następujące rodzaje enzymów:
- hydrolazy – białka proste przeprowadzające reakcje jedynie w obecności wody, np. proteazy;
- oksydoreduktazy – przenoszą elektrony i protony do wybranego akceptora, np. oksydazy;
- transferazy – przenoszą grupy chemiczne pomiędzy poszczególnymi związkami, np. kinazy;
- izomerazy – nie zmieniają składu atomowego cząsteczki, jednak mogą zmieniać jej strukturę;
- liazy – mogą działać bez obecności wody, tworząc przeważnie podwójne wiązania;
- ligazy – warunkują powstawanie nowych wiązań, czyli łączą dwie cząsteczki.
Każdy z tych rodzajów działa więc nieco inaczej, mimo tego wszystkie są niezbędne do właściwego funkcjonowania organizmu człowieka.
Funkcje enzymów
Enzymy są katalizatorami, co oznacza, że przyspieszają one reakcje chemiczne zgodnie z zasadą, że im energia jest wyższa, tym dłużej należy poczekać na rozpoczęcie reakcji. Muszą więc obniżyć energię aktywacji i zwiększyć energię cząsteczek. Dzięki swojej specyficznej budowie i właściwościom mają zdolność funkcjonowania wyłącznie na określonym obszarze, w ścisłych temperaturach oraz pH. Najbardziej poznanym działaniem enzymów jest udział w trawieniu pokarmów, co rozpoczyna się już w obrębie jamy ustnej. Przykładami enzymów trawiennych są:
- trypsyna, pepsyna, peptydazy – trawią białka;
- fosfolipazy, lipazy – trawią tłuszcze;
- maltaza, sacharaza, laktaza, amylaza – trawią węglowodany;
- nukleazy – trawią kwasy nukleinowe.
Reakcje enzymatyczne dzieli się na 3 kluczowe etapy:
- łączenie się enzymu z substratem;
- przejście substratu do produktu;
- odłączenie enzymu od produktu.
Warto przy tym zaznaczyć, że enzymy nie przesuwają stanu równowagi w reakcji, lecz jedynie przyspieszają jego osiągnięcie.
Polecane produkty:
|
Kolagen naturalny
Kolagen do picia to naturalny produkt z opatentowaną formułą Peptiplus® hydrolizowanego kolagenu. Dzięki temu jest bardzo wysokiej wchłanialności ... Zobacz więcej... |
|
Kwas hialuronowy
Kwas hialuronowy bioalgi to naturalny produkt z fermentacji roślinnej, dzięki czemu biodostępność jest na bardzo wysokim poziomie. Kwas hialuronowy działa głównie na takie struktury jak włosy, skóra, oczy, stawy, dziąsła ... Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Szaleniec M., Rugor A., Enzymy – katalizatory życia, Wszechświat, 4-6/2017.
- Traczyk W., Fizjologia człowieka w zarysie, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2007.
