Obsah
- Ako fungujú enzýmy
- Chemikálie, ktoré pomáhajú chemickým reakciám: Kofaktory
- Chemikálie, ktoré pomáhajú chemickým reakciám: Substráty
- Rýchlejšie reakčné rýchlosti
Každá z vašich biliónov buniek závisí od tisícov chemických reakcií. Chemické reakcie, ktoré prebiehajú vo vašom tele, sa môžu odohrávať v skúmavke, ale vyskytujú sa oveľa pomalšie - príliš pomaly, aby podporili činnosť živého organizmu.
Enzýmy sú proteíny v živých organizmoch, ktoré pomáhajú chemickým reakciám spolu. Ich schopnosť fungovať a rýchlosť, s ktorou pracujú, je ovplyvnená niekoľkými faktormi. Niektoré z týchto faktorov sú iné chemikálie.
Ako fungujú enzýmy
Chemické reakcie zahŕňajú prerušenie a vytvorenie väzieb medzi atómami. Prerušenie väzieb pôvodných chemikálií - reaktantov - vyžaduje energiu. To sa nazýva aktivačná energia. Enzýmy sú proteíny, ktoré zachytávajú reaktanty a orientujú ich tak, že aktivačná energia je nižšia. Reaktanty sa tiež nazývajú substráty.
Enzým pôsobí na viazanie substrátov na konkrétnych miestach nazývaných aktívne miesta. Aktívne weby sú tvarované takým spôsobom, ktorý im umožňuje západku na konkrétne substráty. Viazaný komplex enzým-substrát uľahčuje reaktantom prerušenie ich väzieb a vytvorenie nových väzieb v produkte.
Potom sa produkt uvoľní z enzýmu.
Chemikálie, ktoré pomáhajú chemickým reakciám: Kofaktory
Tvar aktívneho miesta umožňuje enzýmom pracovať. Ak je aktívne miesto zdeformované, substrát sa neviaže a reakcia sa ďalej nepomôže. Niektoré enzýmy vyžadujú na získanie správneho tvaru rôzne chemikálie nazývané kofaktory.
Kofaktory môžu byť vo forme anorganických atómov alebo organických molekúl. Príklady kofaktorov zahŕňajú ionizovaný zinkový atóm - ten, ktorý stratil niekoľko elektrónov - ktorý je potrebný v enzýme alkoholdehydrogenáza, ktorý sa používa na metabolizáciu alkoholu.
Molekula nikotínamid adenín dinukleotid je bežný organický molekulárny kofaktor a nazýva sa tiež koenzým. Často sa podieľa na reakciách, ktoré si vyžadujú prenos atómov vodíka alebo iónov. Aby enzýmy fungovali, môžu byť potrebné koenzýmy a anorganické kofaktory, a ak ich je dostatok, bude celková rýchlosť reakcie pomalá.
Chemikálie, ktoré pomáhajú chemickým reakciám: Substráty
Každý enzým má jednu špecifickú funkciu. Enzým, ktorý štiepi molekulu fruktózy na dve časti, sa nemôže použiť na uvoľňovanie kyslíka z červených krviniek. Aby reakcia prebehla, musí byť prítomný enzým aj substrát. Rýchlosť reakcie môže byť obmedzená nedostatkom enzýmu alebo substrátu.
Inak povedané, ak je v bunke veľa substrátu a málo enzýmu, pridaním ďalšieho enzýmu sa zvýši rýchlosť reakcie. Naopak, ak existuje veľa enzýmov a málo substrátu, pridanie substrátu zvýši rýchlosť reakcie. Pridanie väčšieho množstva substrátu, keď je veľa substrátu a málo enzýmu (alebo pridanie väčšieho množstva enzýmu v opačnej situácii), nezvýši reakčnú rýchlosť.
Rýchlejšie reakčné rýchlosti
Skutočná rýchlosť enzýmom katalyzovanej reakcie sa nemení. To znamená, že čas od naviazania substrátu na uvoľnenie produktu je rovnaký pre každý konkrétny typ enzýmu. Keď hovoríme o urýchlení účinku enzýmu, znamená to zvýšenie počtu enzýmov, ktoré sa aktívne podieľajú na chemických reakciách, takže celkový počet reakcií stúpa.
Napríklad, ak nie je dostatok zinku na to, aby zodpovedal všetkým špecifickým typom enzýmu na spracovanie DNA v bunke, potom pridanie ďalšieho zinku zvýši rýchlosť reakcie tým, že umožní, aby bolo aktívnych viac enzýmov.
To isté s pridaním väčšieho množstva substrátu alebo viacerých enzýmov: Akcia sa urýchli tým, že umožní viac enzýmov katalyzovať chemické reakcie, nie zrýchlením jedného konkrétneho enzýmu.