Съдържание
- Как работят ензимите
- Химикали, които помагат на химичните реакции: кофактори
- Химикали, които помагат на химичните реакции: субстрати
- По-бързи реакционни проценти
Всеки от трилионите ви клетки зависи от хиляди химични реакции. Химическите реакции, протичащи във вашето тяло, биха могли да протичат в епруветка, но те се случват много по-бавно - твърде бавно, за да подкрепят дейностите на жив организъм.
Ензимите са протеини в рамките на живи организми, които подпомагат химическите реакции заедно. Способността им да функционират и скоростта, с която работят, се влияе от няколко фактора. Някои от тези фактори са други химикали.
Как работят ензимите
Химичните реакции включват разкъсване и образуване на връзки между атомите. Разрушаването на връзките на първоначалните химикали - реагентите - отнема енергия. Това нарече енергия на активиране. Ензимите са протеини, които се хващат за реагентите и ги ориентират по такъв начин, че енергията на активиране да е по-ниска. Реактивите също се наричат субстрати.
Ензимът действа за свързване на субстрати на конкретни места, наречени активни места. Активните сайтове са оформени по начин, който им позволява да се придържат към конкретни субстрати. Свързаният ензимно-субстратен комплекс улеснява реагентите да разрушат връзките си и да образуват нови в продукта.
Тогава продуктът се освобождава от ензима.
Химикали, които помагат на химичните реакции: кофактори
Формата на активния сайт е това, което позволява на ензимите да работят. Ако активното място е изкривено, субстратът няма да се свърже и реакцията няма да бъде подпомогната заедно. Някои ензими изискват видове химикали, наречени кофактори, за да приемат правилната форма.
Кофакторите могат да бъдат под формата на неорганични атоми или органични молекули. Примерите за кофактори включват йонизиран цинков атом - този, който е загубил няколко електрона - който е необходим в ензима алкохол дехидрогеназа, използван за метаболизиране на алкохола.
Молекулата никотинамид аденин динуклеотид е обикновен органичен молекулен кофактор и също се нарича коензим. Често участва в реакции, които изискват прехвърляне на водородни атоми или йони. Коензимите и неорганичните кофактори могат да са необходими, за да работи един ензим, и ако няма достатъчно от тях, тогава общата скорост на реакцията ще бъде бавна.
Химикали, които помагат на химичните реакции: субстрати
Всеки ензим има една специфична функция. Ензим, който разделя молекула фруктоза на две части, не може да се използва за освобождаване на кислород от червените кръвни клетки. За да се случи реакция, трябва да присъстват както ензимът, така и субстратът. Скоростта на реакцията може да бъде ограничена от недостиг на ензим или субстрат.
Казано по друг начин, ако в клетката има много субстрат и не много ензим, добавянето на повече ензим ще увеличи скоростта на реакцията. И обратно, ако има много ензим и не много субстрат, добавянето на субстрат ще увеличи скоростта на реакцията. Въпреки това, добавянето на повече субстрат, когато има много субстрат и не много ензим (или добавянето на повече ензим в обратната ситуация), няма да увеличи скоростта на реакцията.
По-бързи реакционни проценти
Реалната скорост на ензимно катализирана реакция не се променя. Тоест, времето от свързване на субстрата до освобождаване на продукта е едно и също за всеки конкретен вид ензим. Когато човек говори за ускоряване на действието на ензим, това означава увеличаване на броя на ензимите, активно участващи в химичните реакции, така че общият брой реакции да нараства.
Например, ако няма достатъчно цинк, за да съвпадне с всички специфични видове ензим за обработка на ДНК в клетка, добавянето на повече цинк ще увеличи скоростта на реакцията, като направи възможно повече ензими да бъдат активни.
Същото е и с добавянето на повече субстрат или повече ензим: Действието се ускорява, като позволява на повече ензими да катализират химични реакции, а не чрез ускоряване на нито един конкретен ензим.