Ensüüme

Ensüümed ehk ensüümid on bioloogilised katalüüdid, mis kiirendavad keemilisi reaktsioone ning võimaldavad elus toimuda vajalikke protsesse tavapäraste tingimuste juures. Enamik esinevad valkudena, kuid mõningad RNA-d sisaldavad ribozüümid on samuti katalüütilised. Enamiku ensüümide toimimises on oluline katalüütiline aktiveerumisenergia vähenemine ning substraadi sidumine nende aktiivse saidi juurde.

Aktiivne sait on piirkond, kus substraat kleepub täpselt ensüümi struktuuri ja kus reaktsioon reaalselt toimub. Enzymi puhul on tavaliselt suur spetsiifilisus: üks ensüüm tegeleb konkreetse substraadi või reaktsiooniga, osaledes tihti mitme samalaadse molekuli muundamisel. Mõnel juhul on vajalik kofaktor või koensüüm (nt metalioonid nagu Mg2+, Zn2+ või molekulaarsed pantvongid nagu NAD+, FAD), mis osalevad reaktsioonis.

Kineetika ja reguleerimine: Reaktsiooni kiirus sõltub ensüümi kontsentratsioonist, substraadi kontsentratsioonist ja inhibeerivast keskkonnast. Michaelis-Meneten viit: Km näitab poolsetest substraadi kontsentratsioonist saavutatud kiirust ja Vmax on maksimaalne kiirus. Inhibitsioon võib olla konkuratiivne, mittekonkuratiivne või allosteeriline. Allostaatilised ensüümid võivad reageerida efektoritega, mis muudavad nende aktiivsust.

Kasutus ja tähtsus: Ensüüme kasutatakse meditsiinis, diagnostikas ja tööstuses, näiteks laktoosi lagundamiseks kasutatav lactase, seedeensüümid, DNA polümeraas PCR-reaktsioonides, restriktsoonid ning tööstuslikes protsessides nagu tärklise ja tekstiili töötlemine. Ensüümide toimimise mõistmine on keskne bioloogiliste protsesside ja haiguste uuringus.