Hvad er en enzymstruktur og funktion?

Hvad er enzymer? og hvordan fungerer de?

For at forstå enzymernes struktur og funktion er det først vigtigt at vide, hvilke enzymer der er nøjagtigt. Enkelt sagt er enzymer proteiner, der deltager i cellulære metaboliske processer med evnen til at øge reaktionshastigheden mellem biomolekyler. Livet ville ikke eksistere uden tilstedeværelse af enzymer.

Hvad er enzymer og hvad gør dem specielle ?

Enzymer katalyserer oftest kemiske reaktioner, der ellers ikke forekommer ved at sænke aktiveringsenergien til et mere "overkommeligt" niveau for cellen.

Nogle enzymer kan endda vende om en reaktion (eller reaktanter) fra den retning, det normalt ville tage ved at reducere aktiveringsenergien (Ea) i den udstrækning, at reaktionen favoriserer omvendt retning.

Enzymer kan isoleres under anvendelse af forskellige proteinrensningsfremgangsmåder . Renheden af ​​et enzympræparat måles ved bestemmelse af dets specifikke aktivitet.

Sammensætningen af ​​enzymer

Enzymer kan have molekylvægte fra ca. 10.000 til mere end 1 million. Molekylvægt er summen af ​​atomvægten af ​​et molekyls atomer. I kemi har udtrykket tendens til at blive anvendt indbyrdes med molekylmasse. Nogle enzymer har molekylvægte, der falder under det interval, der er angivet ovenfor.

Et lille antal enzymer er ikke proteiner, men består af små katalytiske RNA-molekyler. Ofte er enzymer multi-protein-komplekser, der består af en række individuelle proteinunderenheder.

Mange enzymer katalyserer reaktioner uden hjælp, men nogle kræver en yderligere ikke-proteinkomponent kaldet en co-faktor.

Co-faktorer kan være uorganiske ioner, såsom Fe ²⁺ , Mg ²⁺ , Mn ²⁺ eller Zn ²⁺ , eller bestå af organiske eller metalloorganiske molekyler kendt som coenzymer.

Hvordan enzymer klassificeres

Enzymer klassificeres i overensstemmelse med de reaktioner, de katalyserer. De seks klasser er som følger: oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser.

Hydrolaser, oxidoreduktaser og transferaser er de mest talrige former for enzymer, mens de resterende former for enzymer er mindre almindelige.

Oxidoreduktaser katalyserer oxidationsreaktioner, hvor elektroner rejser fra et molekyle til et andet. Transferaser katalyserer transporten af ​​en funktionel gruppe fra et molekyle til et andet. Hydrolase enzymer katalyserer hydrolyse eller processen ved hvilken enkeltbindinger nedbrydes ved eksponering for vand.

Lyaser er enzymer, der katalyserer bruddet af forskellige kemiske bindinger på anden måde end hydrolyse og oxidation, der ofte danner en ny dobbeltbinding eller en ny ringstruktur. Isomeraser katalyserer strukturelle forskydninger i et molekyle, hvilket forårsager en forandring i form. Ligaser er ansvarlige for katalysationen af ​​ligering, også kendt som kombinationen af ​​et par substrater eller reaktanter.

Eksempler på enzymer

Alkohol dehydrogenase er et oxidoreduktase enzym, der omdanner alkoholer til aldehyder eller ketoner. Dette enzym gør alkohol mindre giftigt, da det bryder det ned. Det spiller også en central rolle i fermenteringsprocessen.

Aminotransferaser er transferaser, der katalyserer aminosyreafbrydelsen ved at fjerne aminogrupper.

Glucose-6-phosphatase er en hydrolase, der fjerner phosphatgruppen fra glucose-6-phosphat, hvilket efterlader glucose og H3PO4.

Pyruvat-decarboxylase er en lyase, der fjerner CO ₂ fra pyruvat.

Ribulosephosphatepimerase er en isomerase, der katalyserer interconversionen af ​​ribulose-5-phosphat og xylulose-5-phosphat. Endelig er hexokinase en ligase, der katalyserer interkonversionen af ​​glucose og ATP med glucose-6-phosphat og ADP.