Τι είναι η κατάλυση ενζύμου;

Η κατάλυση ενζύμου είναι μια διαδικασία στην οποία το ένζυμο αντιδρά με ένα άλλο μόριο, γνωστό ως υπόστρωμα.Αυτή η κατάλυση των χημικών αντιδράσεων μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης (ΕΑ), η οποία στη συνέχεια παρέχει αρκετή ενέργεια για τα μόρια αντιδραστηρίου για να σχηματίσουν μια νέα ουσία.Οι δεσμοί ενζύμου με το υπόστρωμα και αλλάζουν το μόριο σε ένα νέο προϊόν.Σε αντίθεση με το υπόστρωμα, το ένζυμο παραμένει αμετάβλητο μετά τη διαδικασία και είναι σε θέση να πραγματοποιήσει πολλαπλές τέτοιες διαδικασίες.Ένας άλλος ρόλος των ενζύμων είναι η σταθεροποίηση των χημικών αντιδράσεων καθώς και η δράση ως καταλύτες.

Ο καταλύτης έχει την ικανότητα να παραμείνει ολόκληρη, αυξάνοντας τον ρυθμό χημικής αντίδρασης.Οι τεχνητοί καταλύτες μπορούν να πραγματοποιήσουν παρόμοιες χημικές αντιδράσεις.Ωστόσο, δεν είναι τόσο ισχυρά και δεν μπορούν να ανταγωνιστούν τον ρυθμό επιτάχυνσης που συμβαίνει σε μια φυσική κατάλυση ενζύμων.Η κατάλυση ενζύμου στους ανθρώπους συνήθως λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία περίπου 37 βαθμών Κελσίου (99 βαθμοί Φαρενάιτ).Υδρογόνο, επίσης γνωστό ως ισορροπία pH.Ορισμένες χημικές ουσίες, οι ελεύθερες ρίζες και τα βαρέα μέταλλα μπορούν επίσης να αλλάξουν τα σχήματα των ενζύμων και να παρεμβαίνουν στην κατάλυση ενζύμου.Εάν το ένζυμο χάσει το σχήμα του, δεν είναι πλέον σε θέση να εκτελέσει την κατάλυση των βιοχημικών αντιδράσεων.

Το πιο ευνοημένο μοντέλο της κατάλυσης ενζύμων είναι το επαγόμενο μοντέλο προσαρμογής στο οποίο το υπόστρωμα αλληλοσυνδέεται με μια μικρή ενεργή περιοχή στο ένζυμο, γνωστόως ενεργός ιστότοπος.Μόλις ολοκληρωθεί το ομόλογο, ένα νέο προϊόν απελευθερώνεται από την ενεργό περιοχή.Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, το ένζυμο είναι ελαφρώς μεταβολές στο σχήμα, αλλά καθώς απελευθερώνεται το νέο προϊόν, το ένζυμο είναι έτοιμο για την επόμενη χημική αντίδραση.

Η διαφορική και ομοιόμορφη δέσμευση είναι οι κύριοι τρόποι με τους οποίους συμβαίνει η δέσμευση.Η διαφορική δέσμευση αποτελείται μόνο από ισχυρή δέσμευση μετάβασης.Η ομοιόμορφη δέσμευση, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει τόσο ισχυρό υπόστρωμα όσο και δέσμευση κατάστασης μετάβασης.Και οι δύο μηχανισμοί μπορούν να λάβουν χώρα όταν υπάρχουν μικρά ένζυμα μη δεσμευμένου υποστρώματος.

Η διαφορική δέσμευση, ωστόσο, είναι απαραίτητη για τη μείωση της ΕΑ όταν τα ένζυμα είναι κορεσμένα, με άλλα λόγια, έχουν υψηλή συγγένεια, η οποία είναι ο πιο συνηθισμένος μηχανισμός καθώς τα περισσότερα ένζυμα λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο.Μετά τη διαμόρφωση του δεσμού, η ενέργεια της μεταβατικής κατάστασης μειώνεται και παρέχεται εναλλακτική διαδρομή για τη διεξαγωγή της χημικής αντίδρασης.Έτσι, η κατάλυση ενζύμου είναι σε θέση να παραμείνει σταθερή.