De manier waarop enzymen werken, is om de activeringsenergie te verlagen die nodig is om een reactie te starten. Dit wordt gedaan om de tijd die nodig is voor reacties in het lichaam te verminderen.
Bij het verteren van voedsel zijn er biomoleculen in de vorm van eiwitten die helpen de vorm van de moleculen van voedselsubstanties te veranderen in stoffen die het lichaam nodig heeft.
Suiker wordt bijvoorbeeld omgezet in bruikbare energie voor het lichaam. Deze biomoleculen worden enzymen genoemd.
Enzymen helpen metabolische processen. Het is dus erg belangrijk voor het menselijk lichaam.
Definitie en functie van enzymen
Enzymen zijn biomoleculen in de vorm van eiwitten die functioneren als katalysatoren (verbindingen die het reactieproces versnellen zonder volledig te reageren) in een organisch-chemische reactie.
Het oorspronkelijke molecuul in het enzymatische proces, het substraat genaamd, zal worden versneld tot andere moleculen die producten worden genoemd.
Enzymen hebben in het algemeen de volgende functies:
- Een chemische reactie versnellen of vertragen.
- Door een aantal verschillende reacties in dezelfde tijd te regelen, wordt het enzym gesynthetiseerd in de vorm van een inactieve enzymkandidaat en vervolgens onder de juiste omstandigheden in de omgeving geactiveerd.
- de aard van het enzym dat niet reageert met het substraat is het gunstigst bij een versnelde chemische reactie in het lichaam van het organisme.
Eigenschappen van enzymen
Hieronder vindt u een uitleg van de eigenschappen van het enzym dat we moeten kennen:
1. Biokatalysator .
Het is een katalysator, namelijk enzymen zijn katalytische verbindingen die een chemische reactie versnellen zonder te reageren. Hoewel enzymen afkomstig zijn van organismen, worden ze ook wel biokatalysatoren genoemd.
2. Thermolabel
Enzymen worden sterk beïnvloed door temperatuur. Enzymen hebben de optimale temperatuur om hun functies uit te voeren.
Over het algemeen bij een temperatuur van 37ºC. Als het bij extreme temperaturen het enzymwerk kan beschadigen. Inactieve enzymen zijn bij temperaturen onder 10 ºC, terwijl ze denatureren bij temperaturen boven 60 ºC.
Er zijn enkele uitzonderingen, zoals de groep van oeroude bacteriën in zeer extreme gebieden, zoals de methanogeengroep, ze hebben enzymen die werken bij temperaturen van 80 ºC.
3. Wees specifiek
Enzymen binden zich aan substraten die kunnen binden aan de actieve kant van het enzym.
De specifieke eigenschappen van het enzym dienen als basis voor de naam. De naam van dit enzym wordt meestal ontleend aan het type substraat dat is gebonden of het type reactie dat plaatsvindt.
Bijvoorbeeld amylase, een enzym dat een rol speelt bij het afbreken van zetmeel, een polysaccharide (complexe suiker), in eenvoudiger suikers.
Lees ook: Reclame: definitie, kenmerken, doelstellingen, typen en voorbeelden4. Beïnvloed door pH
Dit enzym werkt in een neutrale atmosfeer (6,5 - 7). Maar sommige enzymen zijn optimaal bij zure pH zoals Pepsinogen, of bij basische pH zoals Trypsine.
5. Werk heen en weer
De enzymen die verbinding A afbreken in B, evenals enzymen helpen de reactie, vormen verbinding B uit verbinding A.
6. Bepaalt niet de richting van de reactie
Het is Enzimbukan die bepaalt waar de reactie naartoe gaat. De verbinding die meer nodig is, is het richtingspunt van een chemische reactie. Het lichaam heeft bijvoorbeeld een tekort aan glucose, het kan reservesuiker (glycogeen) afbreken en vice versa.
7. Alleen nodig in kleine hoeveelheden
De hoeveelheid die als katalysator wordt gebruikt, heeft niet veel nodig. Een enzymmolecuul kan vele keren werken, zolang het molecuul niet beschadigd is.
8. Is een colloïde
Omdat enzymen zijn samengesteld uit eiwitcomponenten, worden de eigenschappen van het enzym geclassificeerd als colloïden. Enzymen hebben zeer grote oppervlakken tussen de deeltjes, zodat hun werkterrein ook groot is.
9. Enzymen kunnen de activeringsenergie verminderen
De activeringsenergie van een reactie is de hoeveelheid energie in calorieën die nodig is om alle moleculen in 1 mol van een verbinding bij een bepaalde temperatuur naar het overgangsniveau op de piek van de energielimiet te brengen.
Wanneer een chemische reactie wordt toegevoegd met een katalysator, namelijk een enzym, kan de activeringsenergie worden verlaagd en zal de reactie sneller verlopen.
Enzymstructuur
Enzymen zijn complexe driedimensionale. Enzymen hebben een speciale vorm voor binding aan substraten. De volledige vorm van enzymen wordt halo-enzymen genoemd. Enzymen zijn samengesteld uit 3 hoofdcomponenten
1. Hoofdbestanddelen van proteïne.
Het eiwitgedeelte van het enzym wordt het apoenzym genoemd. Apoenzymen of andere termen apoproteïnen.
2. Prothetische clusters
Deze enzymcomponent is geen eiwit dat uit 2 soorten bestaat, namelijk co-enzymen en cofactoren. Co-enzymen of cofactoren die zeer sterk gebonden zijn, zijn zelfs gebonden door covalente bindingen met enzymen.
Co-enzymen
Co-enzymen worden vaak cosubstraten of tweede substraten genoemd. Co-enzymen hebben een laag molecuulgewicht. Co-enzymen zijn stabiel bij verhitting. Co-enzymen zijn niet-covalent aan enzymen gebonden. Co-enzymen functioneren om kleine moleculen of ionen (vooral H +) van het ene enzym naar het andere te transporteren, bijvoorbeeld: NAD. Bepaalde enzymen waarvan de activiteiten co-enzymen nodig hebben, zouden zelfs moeten bestaan. Co-enzymen zijn meestal vitamines van het B-complex die structurele veranderingen hebben ondergaan. Enkele voorbeelden van co-enzymen: thiamine pyrofosfaat, flavine adenine dinocleate, nicotinamide adenine dinucleotode, pyridoxal fosfaat en co-enzym A.
Lees ook: Wiskundige inductie: materiële concepten, voorbeeldvragen en discussieCofactoren
Cofactoren functioneren om de structuur van het actieve gebied te veranderen en / of zijn nodig door het substraat om te binden aan het actieve gebied. Voorbeelden van co-factoren: dit kunnen kleine moleculen of ionen zijn: Fe ++, Cu ++, Zn ++, Mg ++, Mn, K, Ni, Mo, en Se.
3. Actieve kant van het enzym (actieve site)
Deze kant is het deel van het enzym dat zich aan het substraat bindt, dit gebied is heel specifiek omdat alleen het geschikte substraat aan deze kant kan hechten of binden. Enzymen zijn eiwitten met een bolvormige structuur. De kronkelige structuur van het enzym zorgt ervoor dat een gebied bestaat dat bekend staat als het actieve gebied.
HOE DE ENZYMEN WERKEN
De manier waarop enzymen werken bij het versnellen van chemische reacties, is door interactie met het substraat, waarna het substraat wordt omgezet in een product. Als er een product wordt gevormd, kan het enzym uit het substraat ontsnappen.
Dit komt omdat het enzym niet kan reageren met het substraat. Er zijn twee theorieën die beschrijven hoe enzymen werken, namelijk de Lock Theory en Induction Theory.
Hangslot theorie
De grondlegger van deze theorie was Emil Fischer in 1894. Enzymen zullen niet binden aan een substraat dat dezelfde vorm (specifiek) heeft als de actieve plaats van het enzym. Dat wil zeggen dat alleen substraten met een specifieke vorm kunnen worden geassocieerd met het enzym.
Enzymen worden geïllustreerd als sleutels en substraat als sloten. omdat het slot en de sleutel dezelfde zijde zullen hebben om te kunnen openen of omgekeerd.
De zwakte van deze theorie is dat ze de stabiliteit van het enzym op het schakelpunt van de enzymreactie niet kan verklaren. De tweede theorie is de theorie van inductie
Inductietheorie
Daniel Koshland was in 1958 degene die deze theorie gebruikte, enzymen hebben een flexibele actieve kant. Alleen het substraat dat dezelfde specifieke bindingspunten heeft, zal ervoor zorgen dat de actieve kant van het enzym past (vorm als een substraat).
De theorie van inductie van inductie is wat de tekortkomingen van de theorie van sloten en sleutels kan beantwoorden. Daarom wordt deze theorie het meest algemeen erkend door onderzoekers om te kunnen verklaren hoe enzymen werken.
Dit is een verklaring van de aard, structuur en werking van enzymen. Hopelijk kan het voor ons allemaal inzicht geven.
