การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์คืออะไร?

การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์เป็นกระบวนการที่เอนไซม์ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นหรือที่เรียกว่าสารตั้งต้นการเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีนี้ช่วยลดพลังงานกระตุ้น (EA) ซึ่งให้พลังงานเพียงพอสำหรับโมเลกุลของสารตั้งต้นเพื่อสร้างสารใหม่พันธะเอนไซม์กับสารตั้งต้นและเปลี่ยนโมเลกุลเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ซึ่งแตกต่างจากสารตั้งต้นเอนไซม์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากกระบวนการและสามารถดำเนินการหลายกระบวนการดังกล่าวอีกบทบาทของเอนไซม์คือการรักษาปฏิกิริยาทางเคมีให้คงที่เช่นเดียวกับการทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

ตัวเร่งปฏิกิริยามีความสามารถในการคงอยู่ทั้งหมดในขณะที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีตัวเร่งปฏิกิริยาเทียมสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีที่คล้ายกันอย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้มีศักยภาพและไม่สามารถแข่งขันกับอัตราการเร่งความเร็วที่เกิดขึ้นในการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ตามธรรมชาติการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ในมนุษย์มักจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 37 องศาเซลเซียส (99 องศาฟาเรนไฮต์)

ประกอบด้วยโซ่กรดอะมิโนเอนไซม์มีรูปร่างสามมิติที่เปลี่ยนแปลงได้ง่ายโดยอุณหภูมิสูงไฮโดรเจนหรือที่รู้จักกันในชื่อสมดุลค่า pHสารเคมีบางชนิดอนุมูลอิสระและโลหะหนักสามารถเปลี่ยนรูปร่างของเอนไซม์และรบกวนการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์หากเอนไซม์สูญเสียรูปร่างมันจะไม่สามารถดำเนินการเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาทางชีวเคมีได้อีกต่อไป

แบบจำลองที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของการเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์คือแบบจำลอง FIT ที่เกิดขึ้นเป็นไซต์ที่ใช้งานอยู่เมื่อพันธบัตรเสร็จสิ้นผลิตภัณฑ์ใหม่จะถูกปล่อยออกมาจากพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ในระหว่างกระบวนการพันธะเอนไซม์เปลี่ยนรูปร่างเล็กน้อย แต่เมื่อผลิตภัณฑ์ใหม่ถูกปล่อยออกมาเอนไซม์ก็พร้อมสำหรับปฏิกิริยาเคมีต่อไปที่จะเกิดขึ้น

ความแตกต่างและการผูกมัดสม่ำเสมอเป็นวิธีหลักในการเชื่อมโยงการเชื่อมโยงที่แตกต่างกันประกอบด้วยการเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงที่แข็งแกร่งเท่านั้นในทางกลับกันการผูกมัดแบบสม่ำเสมอรวมถึงทั้งสารตั้งต้นที่แข็งแกร่งและสถานะการเปลี่ยนแปลงสถานะกลไกทั้งสองสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อมีเอนไซม์ที่ไม่ได้ผูกกับสารตั้งต้นขนาดเล็ก

การผูกพันที่แตกต่างกันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการลด EA เมื่อเอนไซม์อิ่มตัวกล่าวอีกนัยหนึ่งมีความสัมพันธ์สูงซึ่งเป็นกลไกที่พบบ่อยที่สุดเนื่องจากเอนไซม์ส่วนใหญ่ทำงานด้วยวิธีนี้หลังจากเกิดพันธบัตรแล้วพลังงานของสถานะการเปลี่ยนแปลงจะลดลงและมีเส้นทางอื่นสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีที่จะเกิดขึ้นดังนั้นการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ก็ยังคงมีเสถียรภาพ