Het enzym-substraatcomplex.
Enzymen zijn stoffen, die een cruciale rol spelen bij het uitvoeren van biochemische reacties. Chemisch gezien zijn ze van een eiwit-aard, werkend op de substraten die het eindresultaat van de reacties van de zogenaamde producten produceren. Wanneer een substraat aan een specifiek enzym bindt, wordt dit het enzym-substraatcomplex genoemd. Dus, voor elk type chemische reactie, zijn er drie basiscomponenten: het substraat, het enzym en het product. Laten we het eens hebben over enzymen, het enzym-substraatcomplex en de verschillende aspecten van enzymatische reacties.
De eigenschappen van enzymen
Alle soorten biologische eenheden hebben specifieke enzymen nodig voor specifieke reacties. De rol van enzymen is die van versnelling of kanalisatie van de reactie, terwijl ze gedurende het hele proces onveranderd blijven. Deze actie van de enzymen wordt bereikt door de activeringsenergie te verminderen die vereist is om de chemische reactie te initiëren. De snelheid van de reactie varieert aanzienlijk, wanneer uitgevoerd met of zonder de enzymen.
Elk enzym heeft een specifiek substraat, dat wordt bepaald door zijn actieve plaats. Zoals eerder genoemd, zijn enzymen eiwitten, die een bolvormige structuur hebben. De rangschikking van de aminozuren op de actieve plaats is zodanig dat deze specifiek is voor de herkenning van een enkel type substraat. Enzymen zijn dus zeer specifiek in termen van hun substraten. Dit staat ook bekend als de enzym-substraat-specificiteit. Het katalase-enzym breekt bijvoorbeeld waterstofperoxide (H2O2) in water (H2O) en zuurstof (O2) af.
Het complexe enzym - substraat
Bij het verklaren van de stadia van een eenvoudige chemische reactie (waarbij slechts één substraat is betrokken), bindt het substraatmolecuul aan de actieve plaats van een bepaald enzym, waardoor een enzym-substraatcomplex wordt gevormd. Voor een beter begrip kan worden verwezen naar de volgende eenvoudige weergave van een chemische reactie:
De chemische reactie: E + S → ES (EP) → E + P
In de vorige illustratie, het enzym (E ) bindt aan het substraat (S) en vormt een enzym-substraatcomplex (ES). Na de vorming van het ES-complex wordt de interactie van het enzymsubstraat uitgevoerd, resulterend in een complex enzym (EP) -product. In de laatste stap verlaat het product (P) de actieve plaats van het enzym (E). Het enzym kan worden vrijgegeven en vervolgens worden gerecycled en gecombineerd met een ander substraat om een product te vormen. Op deze manier werkt een enzym op de substraten om de producten te vormen.
Het werkingsmechanisme van een enzym, in termen van zijn specificiteit, wordt beschreven door het model van het slot en de sleutel, evenals door de hypothese van de geïnduceerde aanpassing. In het eerste model vertegenwoordigt het enzym het slot en de sleutel is het substraat. Omdat een sleutel precies in uw specifieke slot past, passen het enzym en het substraat precies in elkaar. Volgens de hypothese van de geïnduceerde fit ondergaat het enzym bepaalde structurele veranderingen, wanneer het substraat aan de actieve plaats bindt.
De algemene beschrijving van de substraatreacties van het enzym
Sommige enzymen functioneren onafhankelijk van andere stoffen, terwijl veel van hen andere componenten vereisen. Deze aanvullende niet-eiwitstoffen staan bekend als beschermers. En de verbindingen die moleculen van het ene enzym naar het andere vervoeren, worden co-enzymen genoemd. De activiteit van het substraat van het enzym, of beter gezegd, de activiteit van het enzym, wordt sterk beïnvloed door bepaalde stoffen, die kunnen worden gegroepeerd in twee hoofdtypen, de activatoren van de enzymen en de remmers van de enzymen.
Zoals de naam aangeeft, verbetert een enzymactivator de reactiesnelheid, terwijl de remmer van het enzym de reactie verlaagt of remt. Studies hebben aangetoond dat remmermoleculen aan het actieve deel zijn bevestigd, waardoor de binding van substraten wordt geblokkeerd. De remmers van het enzym in de geneeskunde worden gebruikt als medicijnen en medicijnen om de ziekteverwekkende pathogenen te doden. Lees meer over enzymen in het lichaam.
Enzym-substraatcomplexvorming wordt ook beïnvloed door temperatuur en pH. In het geval van een zeer hoge temperatuur kan de denaturatie van de enzymen plaatsvinden. Ook beïnvloedt de pH van de omgeving de activiteit van het enzym. Daarom moeten, om de snelheid van een bepaalde chemische reactie te regelen, de temperatuur en de pH op de juiste wijze worden aangepast
