Entsüümid

Entsüümid on bioloogilised katalüsaatorid, mis kiirendavad keemilisi reaktsioone organismides. Enamik neist on valgud, kuid mõnel juhul on katalüütiline toime RNA molekulidel (ribosüümid). Iga entsüüm on spetsiifiline kindla substraadi suhtes ja muundab selle toodeteks, suurendades reaktsiooni kiirust ja alandades aktiveerimisenergiat.

Toimemehhanism ja struktuur: Entsüümi aktiivne koht on kolmemõõtmeline piirkond, kuhu substraat sobitub. See koostoime võimaldab reaktsiooni läbimist, sageli muundudes hetkeks ühtseks kompleksiks. Enamiku entsüüümide aktiivsus on sõltuv keskkonnatingimustest; kofaktorid või koensüümed on vajalikud mõnede reaktsioonide jaoks ning paljudel on spetsiifilised optimaalsed pH ja temperatuurid; kõrge temperatuur võib viia denaturatsioonini.

Klassifikatsioon: Enimkasutatud jaotus põhineb reaktsiooni tüübile: hüdrolaasid, oksido-reduktaase, transferaasid, lüaasid, isomeraasid ja ligaasid. Iga klass sisaldab sageli alaliike, mis on spetsiifilised teatud substraatide gruppide suhtes.

Bioloogiline roll hõlmab seedimist, metaboolseid radu ja rakulist regulatsiooni. Inimesel osalevad näited on amülaas (suus), proteaas ja lipaas (maos) ning teised, mis osalevad glükoosi omastamises või sünteesil. Enzüüme kasutatakse samuti tööstuses ja biotehnoloogias, kus neid rakendatakse toiduaine töötlemisel, bioproduktsioonil ning meditsiini- ja keskkonnaprojektides.

Ajaloost: Terminit „entsüüm“ võttis kasutusele 1877. aastal saksa teadlane Wilhelm Kühne, kes mõistis, et need valkudest eralduvad ained kiirendavad fermentatsiooniprotsesse. Selle järel viidi läbi põhjalik uuring entsüümide rolli metabolismis ja biosünteesil.