Innhold
- Hvordan enzymer fungerer
- Kjemikalier som hjelper kjemiske reaksjoner: Kofaktorer
- Kjemikalier som hjelper kjemiske reaksjoner: Substrater
- Raskere reaksjonsrater
Hver av dine billioner celler er avhengig av tusenvis av kjemiske reaksjoner. De kjemiske reaksjonene som finner sted i kroppen din kan finne sted i et reagensglass, men de skjer mye saktere - for sakte til å støtte aktivitetene til en levende organisme.
Enzymer er proteiner i levende organismer som hjelper med kjemiske reaksjoner. Evnen til å fungere og hastigheten de jobber med påvirkes av flere faktorer. Noen av disse faktorene er andre kjemikalier.
Hvordan enzymer fungerer
Kjemiske reaksjoner involverer brudd og dannelse av bindinger mellom atomer. Å bryte bindingene til de første kjemikaliene - reaktantene - tar energi. Dvs kalte aktiveringsenergien. Enzymer er proteiner som tar tak i reaktantene og orienterer dem på en slik måte at aktiveringsenergien er lavere. Reaktantene kalles også underlag.
Et enzym virker til å binde underlag på bestemte steder som kalles aktive steder. Aktive steder er formet på en måte som lar dem låse seg fast på spesifikke underlag. Det bundne enzym-substratkomplekset gjør det lettere for reaktanter å bryte bindingene og danne nye i produktet.
Deretter frigjøres produktet fra enzymet.
Kjemikalier som hjelper kjemiske reaksjoner: Kofaktorer
Formen på det aktive stedet er det som gjør at enzymer kan fungere. Hvis det aktive stedet er forvrengt, vil ikke underlaget binde seg, og reaksjonen vil ikke bli hjulpet med. Noen enzymer krever typer kjemikalier som kalles kofaktorer for å få riktig form.
Kofaktorer kan være i form av uorganiske atomer eller organiske molekyler. Eksempler på kofaktorer inkluderer et ionisert sinkatom - et som har mistet et par elektroner - som er nødvendig i enzymet alkohol dehydrogenase, brukt til å metabolisere alkohol.
Molekylet nikotinamid adenindinukleotid er en vanlig organisk molekylær kofaktor, og kalles også et koenzym. Den deltar ofte i reaksjoner som krever overføring av hydrogenatomer eller -ioner. Koenzymer og uorganiske kofaktorer kan være nødvendige for at et enzym skal fungere, og hvis det ikke er nok av dem, vil den totale reaksjonshastigheten være langsom.
Kjemikalier som hjelper kjemiske reaksjoner: Substrater
Hvert enzym har en spesifikk funksjon. Et enzym som deler et fruktosemolekyl i to deler kan ikke brukes til å frigjøre oksygen fra røde blodlegemer. For at en reaksjon skal skje, trenger både enzymet og underlaget å være til stede. Reaksjonshastigheten kan begrenses av en mangel på enten enzym eller substrat.
Sagt på en annen måte, hvis det er mye underlag i en celle og ikke mye enzym, vil å legge til mer enzym øke reaksjonshastigheten. Motsatt, hvis det er mye enzym og ikke mye underlag, vil tilsetning av substrat øke reaksjonshastigheten. Å tilsette mer underlag når det er mye underlag og ikke mye enzym (eller tilsette mer enzym i motsatt situasjon) vil imidlertid ikke øke reaksjonshastigheten.
Raskere reaksjonsrater
Den faktiske hastigheten på en enzymkatalysert reaksjon endres ikke. Det vil si at tiden fra binding av substratet til frigjøring av produktet er den samme for hver spesielle type enzym. Når man snakker om å få fart på handlingen til et enzym, betyr man å øke antallet enzymer som aktivt deltar i kjemiske reaksjoner, slik at det totale antall reaksjoner går opp.
For eksempel, hvis det ikke er nok sink til å matche alle en bestemt type DNA-prosesserende enzym i en celle, vil tilsetning av mer sink øke reaksjonshastigheten ved å gjøre det mulig for flere enzymer å være aktive.
Det samme med å tilsette mer underlag eller mer enzym: Handlingen blir fort opp ved å la flere enzymer katalysere kjemiske reaksjoner, ikke ved å fremskynde et bestemt enzym.