Enzyme giúp tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể con người. Chúng liên kết với các phân tử và thay đổi chúng theo những cách cụ thể. Chúng rất cần thiết cho hô hấp, tiêu hóa thức ăn, chức năng cơ bắp và thần kinh, trong số hàng ngàn vai trò khác.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích enzyme là gì, nó hoạt động như thế nào, và đưa ra một số ví dụ phổ biến về các enzym trong cơ thể con người.
Những thứ cơ bản
Enzyme được tạo thành từ các protein được xếp thành các hình dạng phức tạp; chúng có mặt khắp cơ thể.
Các phản ứng hóa học giữ cho chúng ta sống – sự trao đổi chất của chúng ta – dựa vào công việc mà các enzym thực hiện.
Enzyme tăng tốc (xúc tác) phản ứng hóa học; trong một số trường hợp, các enzym có thể tạo ra phản ứng hóa học nhanh hơn hàng triệu lần so với khi không có nó.
Một chất nền liên kết với vị trí hoạt động của một enzyme và được chuyển đổi thành sản phẩm. Khi các sản phẩm rời khỏi vị trí hoạt động, enzym sẵn sàng để gắn vào một chất nền mới và lặp lại quá trình này.
Enzyme làm gì?
Hệ tiêu hóa – enzyme giúp cơ thể phá vỡ các phân tử phức tạp lớn hơn thành các phân tử nhỏ hơn, chẳng hạn như glucose, để cơ thể có thể sử dụng chúng làm nhiên liệu.
Sao chép DNA – mỗi tế bào trong cơ thể của bạn chứa DNA. Mỗi lần một tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Enzyme giúp trong quá trình này bằng cách tháo cuộn dây DNA và sao chép thông tin.
Các enzym gan – gan phá vỡ các độc tố trong cơ thể. Để làm điều này, nó sử dụng một loạt các enzym.
Cách thức hoạt động của enzyme
Mô hình “khóa và chìa khóa” lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1894. Trong mô hình này, một vị trí hoạt động của enzyme là một hình dạng cụ thể, và chỉ có chất nền sẽ phù hợp với nó, như một khóa và chìa khóa.
Mô hình này hiện đã được cập nhật và được gọi là mô hình cảm ứng phù hợp.
Trong mô hình này, trang web đang hoạt động thay đổi hình dạng khi nó tương tác với chất nền. Khi chất nền bị khóa hoàn toàn và ở vị trí chính xác, xúc tác có thể bắt đầu.
Các điều kiện hoàn hảo
Enzyme chỉ có thể hoạt động trong một số điều kiện nhất định. Hầu hết các enzym trong cơ thể con người đều hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ cơ thể khoảng 37 ° C. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng sẽ vẫn hoạt động nhưng chậm hơn nhiều.
Tương tự, các enzyme chỉ có thể hoạt động trong một phạm vi pH nhất định (có tính axit / kiềm). Sở thích của họ phụ thuộc vào nơi họ được tìm thấy trong cơ thể. Ví dụ, các enzym trong ruột hoạt động tốt nhất ở 7,5 pH, trong khi các enzym trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở pH 2 vì dạ dày có tính axit cao hơn nhiều.
Nếu nhiệt độ quá cao hoặc nếu môi trường quá chua hoặc kiềm, thì enzyme sẽ thay đổi hình dạng; điều này làm thay đổi hình dạng của vị trí hoạt động sao cho các chất nền không thể liên kết với nó – enzyme đã trở nên biến tính.
Cofactors
Một số enzyme không thể hoạt động trừ khi chúng có một phân tử phi protein cụ thể gắn liền với chúng. Chúng được gọi là cofactors. Ví dụ, anhydrase cacbonic, một loại enzyme giúp duy trì độ pH của cơ thể, không thể hoạt động trừ khi nó được gắn vào một ion kẽm.
Ức chế
Để đảm bảo rằng các hệ thống của cơ thể hoạt động chính xác, đôi khi các enzym cần phải được làm chậm lại. Ví dụ, nếu một enzyme tạo ra quá nhiều sản phẩm, cần phải có cách để giảm hoặc ngừng sản xuất.
Hoạt động của enzim có thể bị ức chế theo một số cách:
Các chất ức chế cạnh tranh – một phân tử ngăn chặn vị trí hoạt động sao cho chất nền phải cạnh tranh với chất ức chế gắn với enzyme.
Các chất ức chế không cạnh tranh – một phân tử liên kết với một enzyme ở đâu đó ngoài vị trí hoạt động và giảm hiệu quả hoạt động của nó.
Các chất ức chế không cạnh tranh – chất ức chế gắn với enzyme và chất nền sau khi chúng liên kết với nhau. Các sản phẩm rời khỏi trang web hoạt động ít dễ dàng hơn và phản ứng bị chậm lại.
Thuốc ức chế không thể đảo ngược – một chất ức chế không thể đảo ngược liên kết với một enzyme và vĩnh viễn bất hoạt nó.
Ví dụ về các enzym cụ thể
Có hàng ngàn enzym trong cơ thể con người, đây chỉ là một vài ví dụ:
- Lipases – một nhóm enzyme giúp tiêu hóa chất béo trong ruột.
- Amylase – giúp thay đổi tinh bột thành đường. Amylase được tìm thấy trong nước bọt.
- Maltase – cũng được tìm thấy trong nước bọt; phá tan đường maltose thành glucose. Maltose được tìm thấy trong các loại thực phẩm như khoai tây, mì ống và bia.
- Trypsin – được tìm thấy trong ruột non, phân hủy protein thành các axit amin.
- Lactase – cũng được tìm thấy trong ruột non, phá vỡ đường lactose, đường trong sữa, thành glucose và galactose.
- Acetylcholinesterase – phá vỡ các dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong dây thần kinh và cơ bắp.
- Helicase – khử DNA.
- DNA polymerase – tổng hợp DNA từ deoxyribonucleotides.
Tóm lại
Enzyme đóng một vai trò lớn trong hoạt động hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách ràng buộc và thay đổi các hợp chất, chúng rất quan trọng cho hoạt động đúng đắn của hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ và nhiều hơn nữa.
