Το Ένζυμα (ένζυμα)
Το

Ένζυμα

Τα ένζυμα (ένζυμα) είναι συγκεκριμένες πρωτεΐνες που παίζουν ρόλο βιολογικών καταλυτών. παράγονται από κύτταρα ζώντων οργανισμών.

Τα ένζυμα διαφέρουν από τους συμβατικούς καταλύτες από την μεγαλύτερη ειδικότητά τους (βλέπε παρακάτω), αλλά και από την ικανότητα επιτάχυνσης της πορείας των χημικών αντιδράσεων σε συνθήκες φυσιολογικής ζωτικής δραστηριότητας του οργανισμού.

Τα ένζυμα είναι παρόντα σε όλα τα ζωντανά κύτταρα - ζώα, φυτά, βακτήρια. Τα περισσότερα από τα ένζυμα είναι σε ιστούς σε αμελητέες συγκεντρώσεις, αλλά υπάρχουν περιπτώσεις όπου η πρωτεΐνη που αποτελεί σημαντικό τμήμα του κυτταρικού πλάσματος, για παράδειγμα μυοσίνη στον μυϊκό ιστό, έχει ενζυματική δραστηριότητα. Το μοριακό βάρος των ενζύμων ποικίλει ευρέως: από αρκετές χιλιάδες έως αρκετά εκατομμύρια, με τον ίδιο τύπο ενζύμων, αλλά απομονωμένο από διαφορετικές πηγές, μπορεί να έχει διαφορετικό μοριακό βάρος, να διαφέρουν στην αλληλουχία της σύνθεσης αμινοξέων.

Τα ένζυμα που έχουν την ίδια καταλυτική επίδραση, αλλά διαφέρουν στις φυσικοχημικές τους ιδιότητες, ονομάζονται ισοένζυμα (ισοένζυμα). Τα ένζυμα μπορεί να είναι απλές ή πολύπλοκες πρωτεΐνες. Τα τελευταία, εκτός από την πρωτεΐνη (apoenzyme), έχουν στη σύνθεσή τους και μη πρωτεϊνικό συστατικό - το υπόλειμμα ενός οργανικού μορίου ή ενός ανόργανου ιόντος. Το μη πρωτεϊνικό συστατικό που διαχωρίζεται εύκολα από το αποενζύμιο καλείται συνένζυμο. Συνδεδεμένη έντονα με το ένζυμο, το μη πρωτεϊνικό τμήμα ονομάζεται προσθετική ομάδα. Πολλές προσθετικές ομάδες και συνένζυμα είναι παράγωγα βιταμινών, χρωστικών, κλπ. Τα ένζυμα έχουν αυστηρή ειδικότητα σε σχέση με το υπόστρωμα (δηλ. Αλληλεπιδρούν επιλεκτικά με μία ή άλλη χημική ουσία και ενώσεις). Για παράδειγμα, η λακτάση (που βρίσκεται στο εντερικό χυμό) διασπά μόνο δισακχαρίτη-λακτόζη και παράγωγα λακτόζης (λακτοβιονικό οξύ, λακτουρεϊδια κλπ.) Με σχηματισμό μίγματος γλυκόζης και γαλακτάσης. η μαλτάση διασπά τη μαλτόζη σε δύο μόρια γλυκόζης και η αμυλάση δρα μόνο σε άμυλο, γλυκογόνο και άλλους πολυσακχαρίτες .

Το

Ως αποτέλεσμα της διαδοχικής δράσης αυτών, καθώς και άλλων ενζύμων, οι υδατάνθρακες των προϊόντων διατροφής μετατρέπονται σε μονοσακχαρίτες και απορροφώνται από το εντερικό τοίχωμα. Η ειδικότητα των ενζύμων προσδιορίζεται από το γεγονός ότι αλληλεπιδρούν με μια συγκεκριμένη χημική ομαδοποίηση του υποστρώματος. Για παράδειγμα, η πεψίνη (βλέπε) δρα σε πρωτεΐνες, διασπά τους δεσμούς εντός της πολυπεπτιδικής αλυσίδας του πρωτεϊνικού μορίου και το πρωτεϊνικό μόριο χωρίζεται σε πολυπεπτίδια, τα οποία στη συνέχεια υπό τη δράση άλλων ενζύμων - τρυψίνης (βλέπε), χυμοτρυψίνης (βλέπε) και πεπτιδάσης για να διασπαστούν μέχρι τα αμινοξέα. Η ιδιαιτερότητα των ενζύμων διαδραματίζει σημαντικό βιολογικό ρόλο. χάρη σε αυτό, μια σειρά χημικών αντιδράσεων επιτυγχάνεται στο σώμα. Τα ανόργανα ιόντα ενεργοποιούν έναν αριθμό ενζύμων. μερικά ένζυμα (μεταλλοένζυμα) είναι γενικά ανενεργά, αν δεν υπάρχει κανένας, ένα συγκεκριμένο ιόν για το δεδομένο ένζυμο. Οι θέσεις ενζύμου που είναι υπεύθυνες για τον εντοπισμό και την ενεργοποίηση του υποστρώματος στην ενζυματική διαδικασία ονομάζονται ενεργά κέντρα ενζύμων. Ο σχηματισμός της δραστικής θέσης περιλαμβάνει ειδικά υπολείμματα αμινοξέων του μορίου πρωτεΐνης, ομάδες σουλφυδρυλίου και προσθετικές ομάδες, εάν υπάρχουν. Έτσι, στη σύνθεση των ενζύμων που φέρουν το όνομα της ομάδας των φλαβοπρωτεϊνών, ως προσθετική ομάδα συμπεριλαμβάνεται το παράγωγο φλαβίνης (συνήθως αυτό είναι το δινουκλεοτίδιο φλαδιναδενιδίνης - FAD). Οι προσθετικές ομάδες φλαβίνης λειτουργούν ως φορείς βιολογικού υδρογόνου, για παράδειγμα στην αφυδρογόνωση αμινοξέων με τη συμμετοχή του οξυγόνου ή στην αφυδρογόνωση με τη συμμετοχή των κυτοχρωμάτων στα μιτοχόνδρια των αρχικών συστατικών της αναπνευστικής αλυσίδας (όπως ηλεκτρικό, χολίνη , σαρκοσίνη κλπ.). Παρόμοιες λειτουργίες εκτελούνται από άλλες αναπνευστικές χρωστικές ουσίες (αιμοσφαιρίνη και μυοσφαιρίνη - στα ανώτερα ζώα και τους ανθρώπους, καθώς και η εμαριτίνη, ερυθροκρικρίνη, αιμοκυανίνη και άλλα - σε κατώτερα ζώα). Όλα αυτά τα ένζυμα συνδυάζουν την παρουσία στο ενεργό κέντρο των ατόμων του μετάλλου (σίδηρος ή χαλκός).