Die Art und Weise, wie Enzyme arbeiten, besteht darin, die Aktivierungsenergie zu senken, die zum Starten einer Reaktion benötigt wird. Dies geschieht, um die Zeit zu verkürzen, die für die Durchführung von Reaktionen im Körper benötigt wird.
Bei der Verdauung von Lebensmitteln gibt es biomolekulare Substanzen in Form von Proteinen, die dazu beitragen, die Form der Lebensmittelmoleküle in Substanzen zu verwandeln, die der Körper benötigt.
Zum Beispiel wird Zucker in nützliche Energie für den Körper umgewandelt. Diese Biomoleküle werden Enzyme genannt.
Enzyme unterstützen Stoffwechselprozesse. Daher ist es sehr wichtig für den menschlichen Körper.
Definition und Funktion von Enzymen
Enzyme sind Biomoleküle in Form von Proteinen, die als Katalysatoren (Verbindungen, die den Reaktionsprozess beschleunigen, ohne vollständig zu reagieren) in einer organischen chemischen Reaktion fungieren.
Das ursprüngliche Molekül im enzymatischen Prozess, das als Substrat bezeichnet wird, wird in ein anderes Molekül beschleunigt, das als Produkt bezeichnet wird.
Enzyme haben im Allgemeinen die folgenden Funktionen:
- Beschleunigen oder verlangsamen Sie eine chemische Reaktion.
- Durch die Regulierung einer Reihe verschiedener Reaktionen in der gleichen Zeit wird das Enzym in Form eines inaktiven Enzymkandidaten synthetisiert und dann unter den richtigen Bedingungen in der Umgebung aktiviert.
- Die Art des Enzyms, das nicht mit dem Substrat reagiert, ist bei einer beschleunigten chemischen Reaktion im Körper des Organismus am vorteilhaftesten.
Eigenschaften von Enzymen
Nachfolgend finden Sie eine Erklärung der Eigenschaften des Enzyms, die wir kennen müssen:
1. Biokatalysator .
Es ist ein Katalysator, nämlich ein Enzym ist eine katalytische Verbindung, die eine chemische Reaktion beschleunigt, ohne zu reagieren. Während Enzyme von Organismen stammen, werden sie auch als Biokatalysatoren bezeichnet.
2. Thermolabel
Enzyme werden stark von der Temperatur beeinflusst. Enzyme haben die optimale Temperatur, um ihre Funktionen zu erfüllen.
Im Allgemeinen bei einer Temperatur von 37 ° C. Bei extremen Temperaturen kann die Enzymarbeit beschädigt werden. Inaktive Enzyme haben Temperaturen unter 10 ° C, während sie bei Temperaturen über 60 ° C denaturieren.
Es gibt einige Ausnahmen, wie die Gruppe der alten Bakterien in sehr extremen Gebieten, wie die Methanogengruppe, sie haben Enzyme, die bei Temperaturen von 80 ºC arbeiten.
3. Seien Sie genau
Enzyme binden an Substrate, die an die aktive Seite des Enzyms binden können.
Die spezifischen Eigenschaften des Enzyms dienen als Grundlage für den Namen. Der Name dieses Enzyms wird normalerweise von der Art des gebundenen Substrats oder der Art der Reaktion abgeleitet, die stattfindet.
Zum Beispiel Amylase, ein Enzym, das eine Rolle beim Abbau von Stärke spielt, die ein Polysaccharid (komplexer Zucker) ist, in einfachere Zucker.
Lesen Sie auch: Werbung: Definition, Merkmale, Ziele, Typen und Beispiele4. Beeinflusst vom pH-Wert
Dieses Enzym arbeitet in einer neutralen Atmosphäre (6,5 - 7). Einige Enzyme sind jedoch bei saurem pH wie Pepsinogen oder bei alkalischem pH wie Trypsin optimal.
5. Arbeiten Sie hin und her
Die Enzyme, die Verbindung A in B zerlegen, sowie Enzyme unterstützen die Reaktion und bilden Verbindung B aus Verbindung A.
6. Bestimmt nicht die Richtung der Reaktion
Es ist Enzimbukan, der bestimmt, wohin die Reaktion gehen wird. Die Verbindung, die mehr benötigt wird, ist der Richtungspunkt einer chemischen Reaktion. Zum Beispiel hat der Körper einen Glukosemangel, er kann Ersatzzucker (Glykogen) abbauen und umgekehrt.
7. Wird nur in kleinen Mengen benötigt
Die als Katalysator verwendete Menge muss nicht viel sein. Ein Enzymmolekül kann viele Male arbeiten, solange das Molekül nicht beschädigt ist.
8. Ist ein Kolloid
Da Enzyme aus Proteinkomponenten bestehen, werden die Eigenschaften des Enzyms als Kolloide klassifiziert. Enzyme haben sehr große Oberflächen zwischen den Partikeln, so dass auch ihre Aktivitätsfelder groß sind.
9. Enzyme können die Aktivierungsenergie reduzieren
Die Aktivierungsenergie einer Reaktion ist die Energiemenge in Kalorien, die erforderlich ist, um alle Moleküle in 1 Mol der Verbindung bei einer bestimmten Temperatur zum Übergangsniveau am Höhepunkt der Energiebegrenzung zu befördern.
Wenn eine chemische Reaktion mit einem Katalysator, nämlich einem Enzym, versetzt wird, kann die Aktivierungsenergie verringert werden und die Reaktion läuft schneller ab.
Enzymstruktur
Enzyme sind komplex dreidimensional. Enzyme haben eine spezielle Form zur Bindung an Substrate. Die vollständige Form der Enzyme nennt man Halogenenzyme. Enzyme bestehen aus 3 Hauptkomponenten
1. Hauptkomponenten des Proteins.
Der Proteinteil des Enzyms wird als Apoenzym bezeichnet. Apoenzyme oder andere Begriffe Apoproteine.
2. Prothetische Cluster
Diese Enzymkomponente ist kein Protein, das aus zwei Typen besteht, nämlich Coenzymen und Cofaktoren. Coenzyme oder Cofaktoren, die sehr eng gebunden sind, werden sogar durch kovalente Bindungen mit Enzymen gebunden.
Coenzyme
Coenzyme werden oft als Cosubstrate oder zweite Substrate bezeichnet. Coenzyme haben ein niedriges Molekulargewicht. Coenzyme sind hitzebeständig. Coenzyme sind nichtkovalent an Enzyme gebunden. Coenzyme transportieren kleine Moleküle oder Ionen (insbesondere H +) von einem Enzym zum anderen, zum Beispiel: NAD. Bestimmte Enzyme, deren Aktivitäten Coenzyme benötigen, müssen sogar existieren. Coenzyme sind normalerweise Vitamine des B-Komplexes, die strukturelle Veränderungen erfahren haben. Einige Beispiele für Coenzyme: Thiaminpyrophosphat, Flavinadenindinocleate, Nicotinamidadenindinukleotode, Pyridoxalphosphat und Coenzym A.
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Cofaktoren verändern die Struktur der aktiven Region und / oder werden vom Substrat benötigt, um an die aktive Region zu binden. Beispiele für Co-Faktoren: Dies können kleine Moleküle oder Ionen sein: Fe ++, Cu ++, Zn ++, Mg ++, Mn, K, Ni, Mo, und Se.
3. Aktive Seite des Enzyms (aktives Zentrum)
Diese Seite ist der Teil des Enzyms, der an das Substrat bindet. Dieser Bereich ist sehr spezifisch, da nur das geeignete Substrat an diese Seite binden oder binden kann. Enzyme sind Proteine mit einer Kugelstruktur. Die verschnörkelte Struktur des Enzyms bewirkt, dass ein Bereich existiert, der als aktive Region bekannt ist.
WIE DIE ENZYME ARBEITEN
Die Art und Weise, wie Enzyme chemische Reaktionen beschleunigen, besteht in der Wechselwirkung mit dem Substrat, wonach das Substrat in ein Produkt umgewandelt wird. Wenn ein Produkt gebildet wird, kann das Enzym aus dem Substrat entweichen.
Dies liegt daran, dass das Enzym nicht mit dem Substrat reagieren kann. Es gibt zwei Theorien, die beschreiben, wie Enzyme funktionieren, nämlich die Lock-Theorie und die Induktionstheorie.
Vorhängeschloss-Theorie
Der Begründer dieser Theorie war Emil Fischer im Jahr 1894. Enzyme binden nicht an ein Substrat, das die gleiche Form (spezifisch) wie das aktive Zentrum des Enzyms hat. Das heißt, dem Substrat können nur Substrate zugeordnet werden, die eine bestimmte Form haben.
Enzyme sind als Schlüssel und Substrat als Schlösser dargestellt. weil das Schloss und der Schlüssel die gleiche Seitenübereinstimmung haben, um sich öffnen zu können oder umgekehrt.
Die Schwäche dieser Theorie besteht darin, dass sie die Stabilität des Enzyms am Schaltpunkt der Enzymreaktion nicht erklären kann. Die zweite Theorie ist die Induktionstheorie
Induktionstheorie
Daniel Koshland war 1958 derjenige, der diese Theorie verwendete. Enzyme haben eine flexible aktive Seite. Nur das Substrat mit den gleichen spezifischen Bindungspunkten induziert die Anpassung der aktiven Seite des Enzyms (Form wie ein Substrat).
Die Induktionsinduktionstheorie kann die Mängel der Schloss- und Schlüsseltheorie beheben. Daher wird diese Theorie von Forschern am häufigsten anerkannt, um erklären zu können, wie Enzyme funktionieren.
Dies ist eine Erklärung für die Art, Struktur und Funktionsweise von Enzymen. Hoffentlich kann es uns allen einen Einblick geben.
