Enzyme là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Hiểu các enzyme trong phản ứng sinh hóa

Một enzyme được định nghĩa là một đại phân tử xúc tác cho phản ứng sinh hóa. Trong loại phản ứng hóa học này , các phân tử bắt đầu được gọi là chất nền. Enzym tương tác với một chất nền, chuyển đổi nó thành một sản phẩm mới. Hầu hết các enzyme được đặt tên bằng cách kết hợp tên của chất nền với hậu tố -ase (ví dụ: protease, urease). Gần như tất cả các phản ứng trao đổi chất bên trong cơ thể đều dựa vào các enzyme để làm cho các phản ứng tiến hành đủ nhanh để có ích.

Hóa chất được gọi là chất kích hoạt có thể tăng cường hoạt động của enzyme, trong khi các chất ức chế làm giảm hoạt động của enzyme. Các nghiên cứu về enzyme được gọi là enzyme .

Phân loại enzyme

Có sáu loại rộng được sử dụng để phân loại enzyme:

  • Oxidoreductase – liên quan đến chuyển electrong
  • Hydrolase – tách chất nền bằng cách thủy phân (hấp thụ một phân tử nước)
  • Các đồng phân – chuyển một nhóm trong phân tử để tạo thành đồng phân
  • Ligase (hoặc synthetase) – kết hợp sự phá vỡ liên kết pyrophosphate trong nucleotide để hình thành liên kết hóa học mới
  • Oxidoreductase – hoạt động trong chuyển điện tử
  • Transferase – chuyển một nhóm hóa học từ phân tử này sang phân tử khác

Cách thức hoạt động của enzyme

Enzyme hoạt động bằng cách hạ thấp năng lượng kích hoạt cần thiết để thực hiện phản ứng hóa học . Giống như các chất xúc tác khác , các enzyme thay đổi trạng thái cân bằng của phản ứng, nhưng chúng không được tiêu thụ trong quá trình này. Trong khi hầu hết các chất xúc tác có thể tác động lên một số loại phản ứng khác nhau, một đặc điểm chính của enzyme là nó đặc hiệu. Nói cách khác, một loại enzyme xúc tác cho một phản ứng sẽ không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến một phản ứng khác.

Hầu hết các enzyme là protein hình cầu lớn hơn nhiều so với cơ chất mà chúng tương tác. Chúng có kích thước từ 62 axit amin đến hơn 2.500 dư lượng axit amin, nhưng chỉ một phần cấu trúc của chúng có liên quan đến xúc tác. Enzim có cái được gọi là vị trí hoạt động , chứa một hoặc nhiều vị trí liên kết định hướng chất nền trong cấu hình chính xác, và cũng là vị trí xúc tác , là một phần của phân tử làm giảm năng lượng kích hoạt. Phần còn lại của cấu trúc của enzyme hoạt động chủ yếu để trình bày vị trí hoạt động với chất nền một cách tốt nhất . Cũng có thể có trang web allosteric , nơi một chất kích hoạt hoặc chất ức chế có thể liên kết để gây ra một sự thay đổi về hình dạng ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme.

Một số enzyme đòi hỏi một hóa chất bổ sung, được gọi là đồng yếu tố , để xúc tác xảy ra. Đồng yếu tố có thể là ion kim loại hoặc phân tử hữu cơ, chẳng hạn như vitamin. Các đồng yếu tố có thể liên kết lỏng lẻo hoặc chặt chẽ với các enzyme. Đồng yếu tố ràng buộc chặt chẽ được gọi là nhóm giả .

Hai giải thích về cách các enzyme tương tác với các chất nền là mô hình “khóa và chìa khóa” , được đề xuất bởi Emil Fischer vào năm 1894, và mô hình phù hợp cảm ứng , đó là một sửa đổi của mô hình khóa và khóa được Daniel Koshland đề xuất vào năm 1958. Trong mô hình khóa và chìa khóa, enzyme và cơ chất có hình dạng ba chiều phù hợp với nhau. Mô hình phù hợp cảm ứng đề xuất các phân tử enzyme có thể thay đổi hình dạng của chúng, tùy thuộc vào sự tương tác với chất nền. Trong mô hình này, enzyme và đôi khi chất nền thay đổi hình dạng khi chúng tương tác cho đến khi vị trí hoạt động được liên kết hoàn toàn.

Ví dụ về các enzyme

Hơn 5.000 phản ứng sinh hóa được biết là được xúc tác bởi các enzyme. Các phân tử cũng được sử dụng trong công nghiệp và các sản phẩm gia dụng. Enzyme được sử dụng để ủ bia và làm rượu vang và phô mai. Sự thiếu hụt enzyme có liên quan đến một số bệnh, chẳng hạn như phenylketon niệu và bạch tạng. Dưới đây là một vài ví dụ về các enzyme phổ biến:

  • Amylase trong nước bọt xúc tác quá trình tiêu hóa ban đầu của carbohydrate trong thức ăn.
  • Papain là một loại enzyme phổ biến được tìm thấy trong chất làm mềm thịt, nơi nó hoạt động để phá vỡ các liên kết giữ các phân tử protein lại với nhau.
  • Enzyme được tìm thấy trong bột giặt và tẩy vết bẩn để giúp phá vỡ các vết bẩn protein và hòa tan dầu trên vải.
  • DNA polymerase xúc tác một phản ứng khi DNA đang được sao chép và sau đó kiểm tra để đảm bảo các cơ sở chính xác đang được sử dụng.

Có phải tất cả các Enzyme Protein?

Gần như tất cả các enzyme được biết đến là protein. Tại một thời điểm, người ta tin rằng tất cả các enzyme là protein, nhưng một số axit nucleic, được gọi là RNA xúc tác hoặc ribozyme, đã được phát hiện có đặc tính xúc tác. Hầu hết thời gian sinh viên nghiên cứu enzyme, họ thực sự nghiên cứu enzyme dựa trên protein, vì rất ít người biết về cách RNA có thể hoạt động như một chất xúc tác.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker