Enzymy są powszechną i integralną częścią wszystkich systemów ciała. Są kodowane i konstruowane przez komórki, przy czym każda komórka wytwarza różne enzymy właściwe dla funkcji komórki, a także enzymy wspólne dla wszystkich lub większości komórek. Enzymy pomagają w postępie reakcji chemicznych w ciele; seria reakcji chemicznych nazywana jest szlakiem biochemicznym.
Synteza enzymów
Enzymy są specjalnym rodzajem białka. Białka składają się z aminokwasów. DNA w jądrze komórki zawiera sekwencję związków chemicznych, zwanych zasadami, które odpowiadają literom A, T, C i G. Długa sekwencja zasad kodu dla białka. Ta sekwencja jest nazywana genem. Co trzy zasady nazywa się kodonem; koduje aminokwas. Na przykład kod AGA koduje aminokwas argininę; gdyby następowało GTT, walina byłaby następnym aminokwasem w białku. Każdy aktywny gen w DNA jest zasadniczo kopiowany do podobnej substancji chemicznej zwanej RNA, która jest pobierana z jądra komórki. Następnie RNA jest wykorzystywany do składania białek na strukturach zwanych rybosomami.
Struktura enzymu
Aminokwasy są połączone razem jeden po drugim. Kiedy się łączą, aminokwasy zaczynają się składać w bardziej złożone struktury. Bardzo długa sekwencja aminokwasów ostatecznie utworzy trójwymiarową maszynę, którą nazywamy enzymem. Enzymy mają obszary ładunku magnetycznego i elektrycznego i mają ruchome części, takie jak maszyna.
Reakcje chemiczne i funkcja enzymu
Substancje chemiczne wiążą się z enzymem w sposób analogiczny do zamka i klucza. Na przykład substancja chemiczna o trzech bokach jak trójkąt może mieć stronę dodatnią i dwie strony ujemne. Enzym, który wiąże ten związek chemiczny, będzie miał stronę ujemną i dwie strony dodatnie, aby magnetycznie związać substancję chemiczną. Ten obszar wiązania chemicznego nazywa się miejscem aktywnym. Po związaniu enzym może zmienić kształt, aby zmienić substancję chemiczną. Może rozerwać wiązanie między atomami w cząsteczce lub utworzyć nowe wiązania lub połączyć ze sobą dwa związki chemiczne. Te reakcje chemiczne mogą zachodzić normalnie bez enzymów, ale mogą występować bardzo wolno. Enzymy przyspieszają reakcje chemiczne i bezpośrednie związki chemiczne poprzez ciąg zmian.
Ścieżki enzymów
Wiele dróg enzymatycznych istnieje w ciele, a wiele z nich musi jeszcze zostać odkrytych i w pełni wyjaśnionych. Proces opisany powyżej, z odczytywaniem DNA, konstruowaniem RNA z jego podstaw i syntezą białek, takich jak enzymy z RNA, obejmuje serię reakcji chemicznych. Reakcje te są przyspieszane lub katalizowane przez enzymy. Jako inny przykład, węglowodany w żywności przechodzą sekwencję reakcji chemicznych, aby ostatecznie uzyskać paliwo dla komórki; te reakcje chemiczne zachodzą poprzez liczne enzymy. Enzymy mogą rozkładać tłuszcz lub budować tłuszcz lub syntetyzować hormony, takie jak testosteron; wszystkie te procesy obejmują reakcje chemiczne.
Rozporządzenie w sprawie enzymów
Enzymy mają również miejsca wiązania oddzielone od ich głównego miejsca wiązania, zwane miejscami allosterycznymi, które mogą wiązać się z innymi chemikaliami w celu przyspieszenia lub spowolnienia tempa ich działania. Ponadto inne substancje chemiczne mogą wiązać się z aktywnym miejscem i hamować je, rywalizując o miejsce. Wiele leków działa w ten sposób. NLPZ, takie jak ibuprofen, wiążą się z enzymem COX i hamują go przed wytwarzaniem chemikaliów zapalnych.
