Jaki jest związek między enzymami i substratami?

Enzymy i substraty są powiązane na dwa kluczowe sposoby, ponieważ często oddziałują ze sobą w wielu procesach biologicznych.Po pierwsze, enzymy i substraty są często specyficzne dla siebie nawzajem, posiadające bezpłatne kształty, które pozwalają im się wiązać.Po drugie, enzymy mogą zmieniać substraty poprzez katalizowanie reakcji chemicznych lub modyfikując struktury.Razem przechodzą transformacje, w tym złożone enzymy (e) stany pośrednie i stany przejściowe.

Uważa się, że w ciele ludzkim wynosi około 75 000 enzymów, z których wiele jest specyficznych dla niektórych substratów.Enzymy i substraty wiążą się ze sobą, łącząc różne interakcje, w tym wiązania wodorowe, interakcje hydrofobowe i wiązania kowalencyjne.To początkowe wiązanie jest określane jako indukowany model dopasowania, a nie model blokady, ponieważ każda cząsteczka zmienia się w odpowiedzi na wiązanie z drugą cząsteczką, tworząc nowy trójwymiarowy kształt.Razem enzym i substrat zawierają kompleks ES, w którym mogą wystąpić reakcje chemiczne.

Podczas katalizowanej reakcji enzymy i substraty oddziałują w celu uzyskania nowych produktów.Podczas gdy enzym pozostaje niezmieniony po zakończeniu reakcji, podłoże jest często modyfikowane, czasami zmienia się całkowicie w nową cząsteczkę lub cząsteczki.Pomimo pozostania niezmienionego, enzym odgrywa główną rolę w reakcjach chemicznych, ponieważ obniża energię aktywacyjną, aby reakcja była kontynuowana.Oznacza to, że energia obecna w interakcjach chemicznych enzymów i substratu jest wystarczająca, aby przezwyciężyć przeszkodę energetyczną reakcji.

W trakcie reakcji enzymy i podłoża przechodzą przez różne etapy.Niektóre z nich, znane jako etapy pośrednie lub chemiczne pośredniki, obejmują tworzenie nowych, przejściowych cząsteczek.Enzym jest w stanie je ustabilizować i katalizować dalsze reakcje w celu zmiany tych cząsteczek na pożądane produkty.

Stany przejściowe są innymi kompleksami utworzonymi między enzymami i substratami, które są niezwykle krótkotrwałe i wysokoenergetyczne.Często występują w momencie pęknięcia wiązania, reformacji lub rearanżacji w reakcji.Enzymy są często ustrukturyzowane w celu zmniejszenia energii stanów przejściowych poprzez stabilizujące wiązania i często to zmniejszenie energii obniża energię aktywacji reakcji.

.W rzeczywistości wiele enzymów jest potrzebnych do połączenia dwóch substratów razem w jedną cząsteczkę lub przełamania pojedynczego substratu na dwie powstałe cząsteczki produktu.Istnieje również wiele enzymów, które nie są specyficzne, co oznacza, że mogą one celować w więcej niż jeden substrat, w zależności od warunków w komórce.