Ειδικότητα των ενζύμων

Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που βοηθούν στην επιτάχυνση των μεταβολικών δραστηριοτήτων στο σώμα ή των χημικών αντιδράσεων στο σώμα. Το ανθρώπινο σώμα υφίσταται καθημερινά πολλές χημικές αντιδράσεις που στερεώνονται με τη χρήση ενζύμων. Αυτά τα ένζυμα λαμβάνονται από πρωτεΐνες που σχηματίζονται με σύνδεση αμινοξέων σε διαφορετικούς συνδυασμούς με τη μορφή ενώσεων μακράς αλυσίδας.

Τα ένζυμα ονομάζονται επίσης καταλύτες. Οι καταλύτες είναι εκείνες οι χημικές ουσίες που αυξάνουν τον ρυθμό της αντίδρασης αλλά δεν συμμετέχουν στην αντίδραση. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν ένζυμα και παράγονται στο σώμα.

Τα αμινοξέα συνδυάζονται για να σχηματίσουν πρωτεΐνες και οι πρωτεΐνες που δρουν ως ένζυμα ή καταλύτες κατηγοριοποιούνται ως βιομόρια. Υπάρχουν 20 αμινοξέα που, όταν συνδυάζονται σε διάφορες μορφές, σχηματίζουν πολλά ένζυμα των οποίων η αλληλουχία είναι ειδική για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Τα αμινοξέα μπορεί να είναι κυρίως δύο τύπων - απαραίτητα και μη απαραίτητα, όπου τα απαραίτητα δεν παράγονται στον οργανισμό, αλλά τα μη απαραίτητα παράγονται στον οργανισμό. Τα απαραίτητα αμινοξέα πρέπει να λαμβάνονται στη διατροφή ως συμπλήρωμα.

Χαρακτηριστικά των ενζύμων :

Τα ένζυμα έχουν χαρακτηριστικά γνωρίσματα όπως:

1. Τα ένζυμα έχουν καταλυτικό χαρακτήρα.
2. Μια μικρή ποσότητα ενζύμου που προστίθεται σε μια αντίδραση μπορεί επίσης να επιταχύνει τη διαδικασία.
3. Επιταχύνουν τη διαδικασία αντίδρασης και δεν υφίστανται καμία χημική αλλαγή κατά την πλήρη αντίδραση.
4. Τα ένζυμα επηρεάζονται από τη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να εκφυλιστούν σε υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες και να λειτουργήσουν αποτελεσματικά στη βέλτιστη θερμοκρασία.
5. Τα ένζυμα είναι επίσης ευαίσθητα στο pH, πράγμα που σημαίνει ότι η πολύ όξινη ή πολύ βασική φύση δεν είναι κατάλληλη για να επιβιώσουν και να λειτουργήσουν αποτελεσματικά τα ένζυμα.
6. Οι αναστολείς είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη δραστηριότητα των ενζύμων.
7. Τα ένζυμα λειτουργούν ειδικά για μια χημική αντίδραση.
8. Τα ένζυμα δεν μπορούν να αλλάξουν την ελεύθερη ενέργεια μιας αντίδρασης, πράγμα που σημαίνει ότι δεν αλλάζουν είτε η αντίδραση απορροφά ενέργεια είτε απελευθερώνει συνολικά.

Τα ένζυμα μπορούν συνήθως να κατηγοριοποιηθούν με δύο τρόπους:θετικούς και αρνητικούς καταλύτες. Οι αντιδράσεις μπορεί μερικές φορές να είναι χρήσιμες ή επιβλαβείς, ή μη χρήσιμες. Έτσι, σύμφωνα με την απαίτηση, χρησιμοποιούμε διάφορους καταλύτες. Εάν η αντίδραση είναι χρήσιμη και αργή, τότε χρησιμοποιείται ένας θετικός καταλύτης, ο οποίος μπορεί να αυξήσει τον ρυθμό αντίδρασης. Εάν η αντίδραση δεν είναι χρήσιμη και είναι είτε αργή είτε γρήγορη, τότε χρησιμοποιείται ένας αρνητικός καταλύτης, ο οποίος μπορεί να μειώσει τον ρυθμό αντίδρασης ή σταματήστε την αντίδραση. Οι θετικοί καταλύτες ονομάζονται αλλιώς προαγωγείς και οι αρνητικοί καταλύτες αλλιώς ονομάζονται αναστολείς.

Προωθητές και αναστολείς: 

Οι υποκινητές είναι οι χημικές ουσίες που βοηθούν στην αύξηση της δραστηριότητας των ενζύμων. Οι αναστολείς είναι χημικές ουσίες που βοηθούν στη μείωση της δραστηριότητας των ενζύμων.

Ένζυμα:

Τα ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες και εξειδικευμένες πρωτεΐνες με καταλυτική ισχύ, ρύθμιση και ενζυμική εξειδίκευση.

Ειδικότητα ενζύμου:

Η εξειδίκευση του ενζύμου βασίζεται στην ικανότητα επιλογής ενός συγκεκριμένου υποστρώματος και είναι ένας μηχανισμός μοριακής ρύθμισης. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τα παρόμοια σχήματα μεταξύ του υποστρώματος και του ενζύμου, που είναι η δομική συμπληρωματικότητα.

Η εξειδίκευση του ενζύμου μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε ομάδες:

1. Ειδικότητα δεσμού
2. Ειδικότητα ομάδας
3. Ειδικότητα υποστρώματος
4. Οπτική ή στερεοειδικότητα
5. Γεωμετρική ιδιαιτερότητα
6. Ειδικότητα συμπαράγοντα

Ειδικότητα ομολόγου: 

Αυτός ο τύπος ειδικότητας λέγεται ότι είναι σχετική ειδικότητα καθώς η ειδικότητά του είναι μικρότερη. Οι πρωτεΐνες είναι ειδικές για το υπόστρωμα επειδή έχουν παρόμοιους δεσμούς και δομές.

Παράδειγμα:Η λιπάση μπορεί να υδρολύσει τον εστερικό δεσμό μεταξύ γλυκερίνης και λιπαρού οξέος στα λίπη.

Ειδικότητα ομάδας: 

Τα ένζυμα είναι ειδικά για τον τύπο του δεσμού και τις ομάδες που τον περιβάλλουν. Αυτή η κατηγορία δείχνει μεγαλύτερη εξειδίκευση από την εξειδίκευση του δεσμού. Τα άλλα ονόματα για αυτό είναι μέτρια ειδικότητα και δομική ειδικότητα.

Παράδειγμα:Ενδοπεπτιδάσες και εξωπεπτιδάσες.

Ειδικότητα υποστρώματος:

Τα ένζυμα παρουσιάζουν ειδικότητα προς ένα υπόστρωμα και μία αντίδραση σε αυτόν τον τύπο. Για αυτό, η ειδικότητα είναι υψηλή. Το άλλο όνομα για αυτό είναι απόλυτη ιδιαιτερότητα.

Παράδειγμα:Η λακτόζη, η σακχαρόζη, η μαλτόζη έχουν μια συγκεκριμένη λειτουργία και δεν εκτελούν καμία άλλη αντίδραση.

Οπτική ή στερεοειδικότητα: 

Τα ένζυμα είναι ειδικά για τα υποστρώματα και την οπτική τους διαμόρφωση. Στερεοφωνικό είναι η διάταξη των ατόμων στο διάστημα και η ειδικότητα λέγεται ότι είναι πολύ υψηλή σε αυτήν την περίπτωση.

Παράδειγμα:Το L-αμινοξύ μπορεί να δράσει μόνο ως L-αμινοξύ αλλά όχι ως D-αμινοξύ.

Γεωμετρική ιδιαιτερότητα: 

Αυτό έχει μικρότερη εξειδίκευση καθώς το ένζυμο μπορεί να λειτουργήσει ως διαφορετικό υπόστρωμα με παρόμοιο μέγεθος ή γεωμετρία.

Παράδειγμα:Η αλκοολική αφυδρογονάση μπορεί να δράσει σε οποιαδήποτε λειτουργική ομάδα αλκοόλης όπως η αιθανόλη, η μεθανόλη και η προπανόλη.

Ειδικότητα συμπαράγοντα:  

Αυτό έχει μεγαλύτερη εξειδίκευση και σε αυτό, τα ένζυμα δρουν ειδικά προς ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα και συμπαράγοντα. Η αντίδραση μπορεί να επιτραπεί εάν μόνο το υπόστρωμα και ο συν-παράγοντας είναι ίδιοι και ταιριάζουν, κάτι που είναι εξαιρετικά ειδικό. Εάν ο συμπαράγοντας απουσιάζει, το ένζυμο παραμένει ανενεργό παρόλο που υπάρχουν πολλά μόρια υποστρώματος.

Τα ένζυμα λειτουργούν σύμφωνα με την ειδικότητά τους και εκτελούν διάφορες βιολογικές και μεταβολικές λειτουργίες.

Συμπέρασμα

Τα αμινοξέα συνδυάζονται για να σχηματίσουν πρωτεΐνες και οι πρωτεΐνες που δρουν ως ένζυμα ή καταλύτες κατηγοριοποιούνται ως βιομόρια. Υπάρχουν 20 αμινοξέα που, όταν συνδυάζονται σε διάφορες μορφές, έχουν πολλά ένζυμα των οποίων η αλληλουχία είναι ειδική για μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Τα αμινοξέα μπορεί να είναι κυρίως δύο τύπων - απαραίτητα και μη απαραίτητα, στα οποία τα απαραίτητα δεν παράγονται στον οργανισμό, αλλά τα μη απαραίτητα παράγονται στον οργανισμό. Τα απαραίτητα αμινοξέα πρέπει να λαμβάνονται στη διατροφή ως συμπλήρωμα.