Ензимите помагат за ускоряване на химическите реакции в човешкото тяло. Те се свързват с молекулите и ги променят по специфични начини. Те са от съществено значение за дишането, храносмилането на храната, мускулната и нервната функция, сред хиляди други роли.
В тази статия ще обясним какво е ензимът, как действа и дайте някои общи примери за ензими в човешкото тяло.
Основите
Ензимите са изградени от протеини, сгънати в сложни форми; те се намират в цялото тяло.
Химическите реакции, които ни държат живи – нашия метаболизъм – разчитат на работата, която извършват ензимите.
Ензимите ускоряват (катализират) химическите реакции; в някои случаи ензимите могат да причинят химична реакция милион пъти по-бързо, отколкото биха били без нея.
Подложката се свързва с активното място на ензима и се превръща в продукти. След като продуктите напуснат активното място, ензимът е готов да се прикрепи към нов субстрат и да повтори процеса.
Какво правят ензимите?
Храносмилателната система – ензимите помагат на тялото да разруши по-големите сложни молекули в по-малки молекули, като глюкоза, така че тялото да ги използва като гориво.
ДНК репликация – всяка клетка в тялото ви съдържа ДНК. Всеки път, когато една клетка се раздели, тази ДНК трябва да бъде копирана. Ензимите помагат в този процес чрез отвиване на бобините на ДНК и копиране на информацията.
Чернодробни ензими – черният дроб разгражда токсините в организма. За да направите това, той използва набор от ензими.
Как функционират ензимите
Моделът "заключване и ключ" е предложен за първи път през 1894 г. В този модел активното място на ензима е специфична форма и само субстрата ще се впише в него, като заключване и ключ.
Този модел вече е актуализиран и се нарича модел с индуцирано прилягане.
В този модел активното място променя формата си, когато взаимодейства със субстрата. След като субстратът е напълно заключен и в точното положение, катализът може да започне.
Перфектните условия
Ензимите могат да работят само при определени условия. Повечето ензими в човешкото тяло работят най-добре около 37 ° C – телесна температура. При по-ниски температури те все още ще работят, но много по-бавно.
По същия начин, ензимите могат да функционират само в определен диапазон на рН (киселинно / алкално). Предпочитанието им зависи от това къде се намират в тялото. Например, ензимите в червата работят най-добре при 7,5 рН, докато ензимите в стомаха работят най-добре при рН 2, защото стомаха е много по-кисел.
Ако температурата е твърде висока или околната среда е твърде кисела или алкална, ензимът се променя; това променя формата на активното място, така че субстратите не могат да се свързват с него – ензимът се денатурира.
Cofactors
Някои ензими не могат да функционират, освен ако не са прикрепени към тях специфична небелтъчна молекула. Те се наричат кофактори. Например, въглеродната анхидраза, ензим, който помага да се поддържа рН на тялото, не може да функционира, освен ако не е прикрепен към цинков йон.
инхибиране
За да се гарантира правилното функциониране на системите на организма, ензимите понякога трябва да се забавят. Например, ако даден ензим произвежда твърде много продукт, трябва да има начин да се намали или спре производството.
Ензимната активност може да бъде възпрепятствана по много начини:
Конкурентни инхибитори – молекулата блокира активното място, така че субстратът да се конкурира с инхибитора, за да се прикрепи към ензима.
Неконкурентни инхибитори – молекулата се свързва с ензим някъде другаде, освен активното място, и намалява колко ефективно действа.
Неконкуитивни инхибитори – инхибиторът се свързва с ензима и субстрата, след като те са свързани помежду си. Продуктите напускат активното място по-малко и реакцията се забавя.
Необратими инхибитори – необратим инхибитор се свързва с ензим и го инактивира за постоянно.
Примери за специфични ензими
Има хиляди ензими в човешкото тяло, има само няколко примера:
- Липази – група ензими, които помагат да се отделят мазнините в червата.
- Амилаза – помага да се променят нишестетата в захари. Амилазата се намира в слюнката.
- Малтаз – намира се и в слюнката; разбива захарната малтоза в глюкоза. Малтозата се среща в храни като картофи, тестени изделия и бира.
- Трипсин – намерен в тънките черва, разгражда протеините до аминокиселини.
- Лактазата – също намерена в тънките черва, разгражда лактозата, захарта в млякото, в глюкозата и галактозата.
- Ацетилхолинестераза – разгражда невротрансмитера ацетилхолин в нервите и мускулите.
- Helicase – разкрива ДНК.
- ДНК полимераза – синтезира ДНК от дезоксирибонуклеотиди.
Накратко
Ензимите играят огромна роля в ежедневното функциониране на човешкото тяло. Чрез свързването и промяната на съединенията са жизненоважни за правилното функциониране на храносмилателната система, нервната система, мускулите и много други.
