Enzýmy sú bežnou a integrálnou súčasťou všetkých systémov tela. Sú kódované a konštruované bunkami, pričom každá bunka vytvára rôzne enzýmy špecifické pre bunkovú funkciu, rovnako ako enzýmy spoločné pre všetky alebo väčšinu buniek. Enzýmy napomáhajú postupom chemických reakcií v tele; séria chemických reakcií sa nazýva biochemická cesta.
Syntéza enzýmov
Enzýmy sú špeciálny typ bielkovín. Proteíny sú zložené z aminokyselín. DNA v jadre bunky obsahuje sekvenciu chemických látok nazývaných bázy, ktoré zodpovedajú písmenám A, T, C a G. Dlhá sekvencia báz kóduje proteín. Táto sekvencia sa nazýva gén. Každé tri základy sa nazývajú kodón; kóduje aminokyselinu. Napríklad kód AGA kóduje aminokyselinu arginín; ak by nasledoval GTT, valín by bol ďalšou aminokyselinou v proteíne. Každý aktívny gén v DNA je v podstate kopírovaný do podobnej chemickej látky nazvanej RNA, ktorá sa vyberie z jadra bunky. Potom sa RNA použije na zostavenie proteínov na štruktúry nazývané ribozómy.
Štruktúra enzýmov
Aminokyseliny sú spojené navzájom jeden po druhom. Keď sa stretnú, aminokyseliny začnú prekladať do zložitejších štruktúr. Veľmi dlhá sekvencia aminokyselín bude nakoniec tvoriť trojrozmerný stroj, ktorý nazývame enzýmom. Enzýmy majú oblasti magnetického a elektrického náboja a majú pohyblivé časti ako stroj.
Chemické reakcie a enzýmové funkcie
Chemikálie sa viažu na enzým spôsobom podobným zámku a kľúču. Napríklad chemikália s tromi stranami ako trojuholník môže mať pozitívnu stranu a dve negatívne strany. Enzým, ktorý viaže túto chemickú látku, bude mať negatívnu stranu a dve pozitívne strany magnetického viazania chemikálie. Táto oblasť chemickej väzby sa nazýva aktívna lokalita. Po naviazaní môže enzým zmeniť tvar, aby zmenil chemikáliu. Môže zlomiť väzbu medzi atómami v molekule alebo vytvoriť nové väzby alebo spojiť dve chemické látky dohromady. Tieto chemické reakcie sa môžu vyskytnúť normálne bez enzýmov, ale môžu sa vyskytnúť veľmi pomaly. Enzýmy urýchľujú chemické reakcie a priamu chemikáliu prostredníctvom sledu zmien.
Enzymové cesty
Mnoho enzýmových ciest existuje v tele a mnohé z nich ešte nebudú objavené a úplne objasnené. Spôsob opísaný vyššie s čítaním DNA, konštrukciou RNA z jej báz a syntézou proteínov, ako sú enzýmy z RNA, zahŕňa sériu chemických reakcií. Tieto reakcie sú urýchlené alebo katalyzované enzýmami. Ďalším príkladom je, že sacharidy v potravinách podliehajú sekvencii chemických reakcií, aby sa nakoniec vytvorilo palivo pre bunku; tieto chemické reakcie sa vyskytujú prostredníctvom mnohých enzýmov. Enzýmy môžu rozkladať tuk alebo vytvárať tuky alebo syntetizovať hormóny, ako je testosterón; všetky tieto procesy zahŕňajú chemické reakcie.
Regulácia enzýmov
Enzýmy majú tiež väzobné miesta oddelené od hlavného väzobného miesta, ktoré sa nazývajú alosterické miesta, ktoré sa môžu viazať na iné chemikálie, aby urýchlili alebo spomalili rýchlosť, v ktorej pracujú. Okrem toho sa môžu iné chemické látky viazať na aktívne miesto a zabrániť tomu, že budú súťažiť o miesto. Veľa liekov pracuje týmto spôsobom. Nesteroidné protizápalové lieky, ako je ibuprofén, sa viažu na enzým COX a inhibujú ho pri vytváraní chemických látok so zápalom.
