Encimi: Kako delujejo in kaj delajo
Encimi pomagajo pospešiti kemične reakcije v človeškem telesu. Vežejo se na molekule in jih spreminjajo na določene načine. Med tisoči drugih vlog so ključnega pomena za dihanje, prebavo hrane, mišic in živcev.
V tem članku bomo razložili, kaj je encim, kako deluje, in podali nekaj pogostih primerov encimov v človeškem telesu.
Osnove
Encimi so zgrajeni iz beljakovin, zloženih v zapletene oblike; prisotni so po vsem telesu.
Kemične reakcije, ki nas ohranjajo pri življenju - naša presnova - se zanašajo na delo, ki ga izvajajo encimi.
Encimi pospešujejo (katalizirajo) kemijske reakcije; v nekaterih primerih lahko encimi kemično reagirajo milijonekrat hitreje, kot bi bili brez nje.
Substrat se veže na aktivno mesto encima in se pretvori v produkte. Ko proizvodi zapustijo aktivno mesto, je encim pripravljen za pritrditev na nov substrat in postopek ponovi.
Kaj počnejo encimi?
Prebavni sistem - encimi pomagajo telesu razgraditi večje kompleksne molekule na manjše molekule, na primer glukozo, da jih telo lahko uporabi kot gorivo.
Replikacija DNA - vsaka celica v vašem telesu vsebuje DNA. Vsakič, ko se celica deli, je treba kopirati to DNA. Encimi pomagajo pri tem procesu z odvijanjem tuljav DNA in kopiranjem informacij.
Jetrni encimi - jetra razgrajujejo toksine v telesu. Za to uporablja vrsto encimov.
Kako delujejo encimi
Model "ključavnice" je bil prvič predlagan leta 1894. V tem modelu je aktivno mesto encima posebne oblike in vanj bo primeren le substrat, kot je ključavnica in ključ.
Ta model je bil zdaj posodobljen in se imenuje model induced-fit.
V tem modelu aktivno mesto spremeni obliko, ko sodeluje s podlago. Ko je substrat popolnoma zaklenjen in v natančnem položaju, se lahko začne kataliza.
Popolni pogoji
Encimi lahko delujejo le v določenih pogojih.Večina encimov v človeškem telesu deluje najbolje pri približno 37 ° C - telesni temperaturi. Pri nižjih temperaturah bodo še vedno delovale, a veliko počasneje.
Podobno lahko encimi delujejo le v določenem območju pH (kislo / alkalno). Njihova prednost je odvisna od tega, kje se nahajajo v telesu. Na primer, encimi v črevesju delujejo najbolje pri 7,5 pH, medtem ko encimi v želodcu najbolje delujejo pri pH 2, ker je želodec veliko bolj kisel.
Če je temperatura previsoka ali če je okolje preveč kislo ali alkalno, encim spremeni obliko; to spremeni obliko aktivnega mesta, tako da se substrati nanj ne morejo vezati - encim je postal denaturiran.
Kofaktorji
Nekateri encimi ne morejo delovati, če nimajo posebne molekule, ki ne vsebuje beljakovin. Ti se imenujejo kofaktorji. Na primer, karboanhidraza, encim, ki pomaga vzdrževati pH telesa, ne more delovati, če ni pritrjena na cinkov ion.
Inhibicija
Da bi zagotovili pravilno delovanje telesnih sistemov, je treba včasih upočasniti encime. Na primer, če encim ustvarja preveč izdelka, mora obstajati način za zmanjšanje ali zaustavitev proizvodnje.
Dejavnost encimov lahko zaviramo na več načinov:
Konkurenčni inhibitorji - molekula blokira aktivno mesto, tako da mora substrat konkurirati inhibitorju, da se pritrdi na encim.
Nekonkurenčni zaviralci - molekula se veže na encim nekje drugje kot na aktivno mesto in zmanjša njegovo učinkovito delovanje.
Nekonkurenčni zaviralci - zaviralec se veže na encim in substrat, ko se med seboj vežejo. Izdelki lažje zapustijo aktivno mesto in reakcija se upočasni.
Nepovratni zaviralci - ireverzibilni zaviralec se veže na encim in ga trajno inaktivira.
Primeri specifičnih encimov
V človeškem telesu je na tisoče encimov, tukaj je le nekaj primerov:
- Lipaze - skupina encimov, ki pomagajo prebaviti maščobe v črevesju.
- Amilaza - pomaga spremeniti škrob v sladkor. Amilaza se nahaja v slini.
- Maltaza - najdemo jo tudi v slini; razbije sladkorno maltozo v glukozo. Maltozo najdemo v živilih, kot so krompir, testenine in pivo.
- Tripsin - najdemo ga v tankem črevesju, razgrajuje beljakovine v aminokisline.
- Laktaza - najdemo jo tudi v tankem črevesju, razgradi laktozo, sladkor v mleku, v glukozo in galaktozo.
- Acetilholinesteraza - razgrajuje nevrotransmiter acetilholin v živcih in mišicah.
- Helikaza - razplete DNA.
- DNA polimeraza - sintetizirajte DNA iz deoksiribonukleotidov.
Na kratko
Encimi igrajo veliko vlogo pri vsakodnevnem delovanju človeškega telesa. Z vezavo in spreminjanjem spojin so bistvenega pomena za pravilno delovanje prebavnega sistema, živčnega sistema, mišic in še veliko več.
