Τι συμβαίνει όταν ένα ένζυμο καταλύει μια αντίδραση;
1. Ενζυμικό και υπόστρωμα συναντώνται:
* υπόστρωμα: Το μόριο που ενεργεί το ένζυμο.
* Ενεργός ιστότοπος: Μια συγκεκριμένη περιοχή στο ένζυμο που δεσμεύεται με το υπόστρωμα. Αυτός ο ιστότοπος έχει σχήμα κλειδαριάς και το υπόστρωμα είναι σαν το κλειδί.
* Ειδικότητα: Τα ένζυμα είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα. Κάθε ένζυμο λειτουργεί τυπικά μόνο σε ένα ή σε πολύ περιορισμένο αριθμό υποστρωμάτων.
2. Σχηματισμός του συμπλόκου ενζύμου-υποβρύου:
* δέσμευση: Το υπόστρωμα συνδέεται με την ενεργό θέση του ενζύμου, σχηματίζοντας ένα προσωρινό σύμπλεγμα.
* Μοντέλο προσαρμογής: Η ενεργή θέση του ενζύμου μπορεί να αλλάξει ελαφρώς το σχήμα για να ταιριάζει με το υπόστρωμα με μεγαλύτερη ακρίβεια. Είναι σαν μια χειραψία - και τα δύο μέρη προσαρμόζονται ελαφρώς για να κάνουν μια ασφαλή σύνδεση.
3. Κατάλυση (μείωση της ενέργειας ενεργοποίησης):
* Ενέργεια ενεργοποίησης: Η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την εμφάνιση αντίδρασης.
* Ο ρόλος του ενζύμου: Τα ένζυμα επιταχύνουν τις αντιδράσεις μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης. Το κάνουν αυτό από:
* Φέρνοντας τα αντιδραστήρια πιο κοντά: Αυτό αυξάνει την πιθανότητα συγκρούσεων.
* Παρέχοντας μια εναλλακτική οδό αντίδρασης: Αυτό το μονοπάτι απαιτεί λιγότερη ενέργεια.
* σταθεροποίηση της κατάστασης μετάβασης: Αυτή είναι η ασταθής ενδιάμεση κατάσταση που πρέπει να περάσουν τα μόρια για να αντιδράσουν.
4. Σχηματισμός και απελευθέρωση προϊόντων:
* αντίδραση: Το ένζυμο διευκολύνει τον χημικό μετασχηματισμό του υποστρώματος σε προϊόντα.
* Έκδοση προϊόντος: Μόλις ολοκληρωθεί η αντίδραση, τα προϊόντα (τα) απελευθερώνονται από τον ενεργό χώρο.
* αναγέννηση ενζύμου: Το ένζυμο είναι τώρα ελεύθερο να δεσμεύεται σε άλλο υπόστρωμα και να επαναλάβει τον κύκλο.
Βασικά σημεία:
* Τα ένζυμα δεν καταναλώνονται σε αντιδράσεις: Λειτουργούν ως καταλύτες, πράγμα που σημαίνει ότι επιταχύνουν τις αντιδράσεις χωρίς να εξαντληθούν.
* Τα ένζυμα είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα: Κάθε ένζυμο συνήθως καταλύει μόνο έναν ή πολύ μικρό αριθμό αντιδράσεων.
* Τα ένζυμα είναι απαραίτητα για τη ζωή: Παίζουν κρίσιμους ρόλους σε όλες τις βιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της πέψης, της αναπνοής και της αντιγραφής του DNA.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε μια απλή αντίδραση όπου δύο μόρια, Α και Β, πρέπει να συνδυαστούν για να σχηματίσουν ένα προϊόν, Γ. Το ένζυμο, Ε, επιταχύνει αυτή τη διαδικασία:
1.
2. e-a-b → e + c (σχηματισμός και απελευθέρωση προϊόντος)
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με συγκεκριμένους μηχανισμούς ενζύμων ή να έχετε άλλες ερωτήσεις!
