Sisu
- Kuidas ensüümid töötavad
- Kemikaalid, mis aitavad keemilisi reaktsioone: kofaktorid
- Kemikaalid, mis aitavad keemilisi reaktsioone: aluspinnad
- Kiiremad reageerimiskiirused
Kõik teie keha triljonid rakud sõltuvad tuhandetest keemilistest reaktsioonidest. Kehas toimuvad keemilised reaktsioonid võivad toimuda katseklaasis, kuid need toimuvad palju aeglasemalt - elusorganismi tegevuse toetamiseks liiga aeglaselt.
Ensüümid on elusorganismides sisalduvad valgud, mis aitavad kaasa keemilistele reaktsioonidele. Nende funktsioneerimisvõimet ja töökiirust mõjutavad mitmed tegurid. Mõned neist teguritest on muud kemikaalid.
Kuidas ensüümid töötavad
Keemilised reaktsioonid hõlmavad aatomite vahel sidemete purunemist ja moodustumist. Algkemikaalide - reagentide - sidemete purunemine võtab energiat. Seda nimetatakse aktiveerimisenergiaks. Ensüümid on valgud, mis haaravad reagentide külge ja orienteeruvad neid nii, et aktiveerimise energia oleks väiksem. Reagente nimetatakse ka substraatideks.
Ensüüm seob substraate kindlates kohtades, mida nimetatakse aktiivseteks saitideks. Aktiivsed kohad on kujundatud viisil, mis võimaldab neil kinnituda konkreetsete aluspindade külge. Seotud ensüüm-substraatkompleks hõlbustab reagentidel nende sidemete purunemist ja tootes uute moodustamist.
Seejärel vabaneb toode ensüümist.
Kemikaalid, mis aitavad keemilisi reaktsioone: kofaktorid
Aktiivse saidi kuju võimaldab ensüümidel töötada. Kui aktiivne sait on moonutatud, siis substraat ei seo ja reaktsioon ei aita kaasa. Mõnede ensüümide korraliku kuju saamiseks on vaja mitmesuguseid kemikaale, mida nimetatakse kofaktoriteks.
Kofaktorid võivad olla anorgaaniliste aatomite või orgaaniliste molekulide kujul. Kofaktorite näideteks on ioniseeritud tsingi aatom - üks, mis on kaotanud paar elektroni -, mis on vajalik alkoholi dehüdrogenaasi ensüümis, mida kasutatakse alkoholi metaboliseerimiseks.
Nikotiinamiidadeniindinukleotiidmolekul on tavaline orgaaniline molekulaarne kofaktor ja seda nimetatakse ka koensüümiks. Ta osaleb sageli reaktsioonides, mis nõuavad vesinikuaatomite või ioonide ülekandmist. Ensüümi toimimiseks võivad olla vajalikud koensüümid ja anorgaanilised kofaktorid. Kui neid on piisavalt, siis on reaktsiooni üldine kiirus aeglane.
Kemikaalid, mis aitavad keemilisi reaktsioone: aluspinnad
Igal ensüümil on üks spetsiifiline funktsioon. Ensüümi, mis poolitab fruktoosimolekuli kaheks osaks, ei saa kasutada punastest verelibledest hapniku vabastamiseks. Reaktsiooni toimumiseks peavad kohal olema nii ensüüm kui ka substraat. Reaktsiooni kiirust saab piirata ensüümi või substraadi puudusega.
Teisisõnu, kui rakus on palju substraati ja mitte palju ensüüme, suurendab ensüümi lisamine reaktsiooni kiirust. Ja vastupidi, kui seal on palju ensüümi ja mitte palju substraati, suurendab substraadi lisamine reaktsiooni kiirust. Rohkem substraadi lisamine, kui substraati on palju ja ensüüme pole palju (või vastupidises olukorras rohkem ensüümide lisamine), ei suurenda reaktsioonikiirust.
Kiiremad reageerimiskiirused
Ensüümi poolt katalüüsitud reaktsiooni tegelik kiirus ei muutu. See tähendab, et substraadi sidumisest toote vabanemiseni kuluv aeg on sama tüüpi ensüümide korral sama. Kui rääkida ensüümi toime kiirendamisest, tähendab see keemilistes reaktsioonides aktiivselt osalevate ensüümide arvu suurendamist, nii et reaktsioonide koguarv suureneks.
Näiteks kui tsingis pole piisavalt rakke, mis sobivad kõigi DNA-d töötlevate ensüümide konkreetse tüübiga, suurendab tsingi lisamine reaktsiooni kiirust, võimaldades aktiivsemaks rohkem ensüüme.
Sama, kui lisada rohkem substraati või rohkem ensüüme: toiming kiireneb, lubades rohkematel ensüümidel katalüüsida keemilisi reaktsioone, mitte kiirendades ühegi konkreetse ensüümi toimimist.