Enzimler insan vücudundaki kimyasal reaksiyonları hızlandırmaya yardımcı olur. Moleküllere bağlanır ve onları belirli şekillerde değiştirirler. Bunlar, binlerce başka rol arasından solunum, sindirim, kas ve sinir fonksiyonlarını sindirmek için gereklidirler.
Bu makalede, bir enzimin ne olduğunu, nasıl çalıştığını ve insan vücudundaki bazı enzim örneklerini açıklayacağız.
Temeller
Enzimler, karmaşık şekillere katlanmış proteinlerden yapılır; vücutta mevcutlar.
Bizi hayatta tutan kimyasal reaksiyonlar – metabolizmamız – enzimlerin gerçekleştirdiği işe dayanır.
Enzimler kimyasal reaksiyonları hızlandırır (katalize eder); Bazı durumlarda, enzimler milyonlarca kez onsuz olabileceğinden daha hızlı bir kimyasal reaksiyon yapabilir.
Bir substrat, bir enzimin aktif bölgesine bağlanır ve ürünlere dönüştürülür. Ürünler aktif bölgeyi terk ettikten sonra, enzim yeni bir alt tabakaya bağlanmaya hazırdır ve işlemi tekrar eder.
Enzimler ne yapar?
Sindirim sistemi – enzimler, vücudun daha büyük molekülleri glikoz gibi daha küçük moleküller halinde parçalamasına yardımcı olur, böylece vücut bunları yakıt olarak kullanabilir.
DNA replikasyonu – vücudunuzdaki her hücre DNA içerir. Bir hücre her ayrıldığında, DNA’nın kopyalanması gerekir. Enzimler bu süreçte DNA bobinlerini çözerek ve bilgiyi kopyalayarak yardımcı olurlar.
Karaciğer enzimleri – karaciğer vücuttaki toksinleri yıkar. Bunu yapmak için bir dizi enzim kullanır.
Enzimler nasıl çalışır?
“Kilit ve anahtar” modeli ilk kez 1894’te önerilmiştir. Bu modelde, bir enzimin aktif bölgesi belirli bir şekildir ve sadece alt tabaka bir kilit ve anahtar gibi içine sığacaktır.
Bu model şimdi güncellendi ve uyarlanmış model olarak adlandırıldı.
Bu modelde, aktif site, alt tabaka ile etkileşim kurduğunda şekil değiştirir. Substrat tam olarak yerine oturduğunda ve tam olarak kilitlendiğinde, kataliz başlayabilir.
Mükemmel koşullar
Enzimler sadece belirli koşullarda çalışabilirler. İnsan vücudundaki çoğu enzim 37 ° C – vücut ısısında en iyi şekilde çalışır. Daha düşük sıcaklıklarda, yine de çalışacaklar ama çok daha yavaş.
Benzer şekilde, enzimler sadece belirli bir pH aralığında (asidik / alkalin) işlev görebilir. Tercihleri vücutta bulundukları yere göre değişir. Örneğin, bağırsaklardaki enzimler en iyi 7,5 pH’da çalışır, oysa mide enzimleri en çok pH 2’de çalışır çünkü mide çok daha asidiktir.
Sıcaklık çok yüksekse veya ortam çok asidik veya alkali ise, enzim şekil değiştirir; Bu, aktif bölgenin şeklini değiştirir, böylece substratlar ona bağlanamazlar – enzim denatüre olur.
kofaktörler
Bazı enzimler, kendilerine bağlı protein olmayan bir moleküle sahip olmadıkça işlevlerini yerine getiremezler. Bunlara kofaktör denir. Örneğin, vücudun pH değerini korumaya yardımcı olan bir enzim olan karbonik anhidraz, bir çinko iyonuna bağlanmadıkça işlev göremez.
engelleme
Vücudun sistemlerinin doğru çalıştığından emin olmak için, bazen enzimlerin yavaşlatılması gerekir. Örneğin, bir enzim çok fazla ürün üretiyorsa, üretimi azaltmanın veya durdurmanın bir yolu olmalıdır.
Enzimlerin aktivitesi çeşitli şekillerde inhibe edilebilir:
Rekabetçi inhibitörler – bir molekül aktif bölgeyi bloke eder, böylece substrat enzime eklenmek üzere inhibitör ile rekabet etmek zorunda kalır.
Rekabetçi olmayan inhibitörler – bir molekül, aktif bölgeden başka bir yerde bir enzime bağlanır ve ne kadar etkin çalıştığını azaltır.
Rekabet etmeyen inhibitörler – inhibitör, enzim ve substratı birbirlerine bağlandıktan sonra bağlar. Ürünler aktif bölgeyi daha kolay terk eder ve reaksiyon yavaşlar.
Geri dönüşümsüz inhibitörler – geri döndürülemez bir inhibitör, bir enzime bağlanır ve onu kalıcı olarak etkisiz hale getirir.
Spesifik enzimlerin örnekleri
İnsan vücudunda binlerce enzim var, burada sadece birkaç örnek var:
- Lipazlar – bağırsaktaki yağları sindirmeye yardımcı olan bir grup enzimdir.
- Amilaz – nişastaları şekere dönüştürmeye yardımcı olur. Amilaz tükürükte bulunur.
- Maltase – tükürükte de bulunur; Şeker maltozunu glikoza çevirir. Maltoz, patates, makarna ve bira gibi gıdalarda bulunur.
- Tripsin – ince bağırsakta bulunur, proteinleri amino asitlere indirir.
- Laktaz – ince bağırsakta da bulunur, laktoz, süt şekeri, glikoz ve galaktoza ayrılır.
- Asetilkolinesteraz – sinirler ve kaslarda nörotransmiter asetilkolin yıkar.
- Helicase – DNA’yı çözer.
- DNA polimeraz – DNA’yı deoksiribonükleotidlerden sentezler.
Kısaca
Enzimler insan vücudunun günlük çalışmalarında çok büyük rol oynarlar. Bileşenlere bağlanma ve bunları değiştirerek, sindirim sistemi, sinir sistemi, kaslar ve çok daha fazlası için doğru işleyiş için hayati önem taşırlar.