Enzýmy

Enzýmy jsou biokatalyzátory, které zrychlují chemické reakce za biologických podmínek. Většina enzymů jsou proteiny, avšak některé RNA molekuly působí jako ribozymy. Enzym snižuje aktivační energii reakce, a tím umožňuje její rychlejší průběh při fyziologických teplotách a pH.

Každý enzym má aktivní místo, kde se váže substrát. Jejich specifita bývá vysoká: mnoho enzymů rozpoznává jen určité molekuly či jejich strukturu. Mechanismus činnosti zahrnuje stabilizaci přechodného stavu a snížení aktivační energie. V popisech se uvádějí modely lock-and-key a induced-fit, které popisují, jak se enzym mění a jak substrát zapadá do aktivního místa.

Enzymy často vyžadují kofaktory neproteinové povahy či koenzymy, například NAD+ nebo FAD. Některé enzymy bývají apoenzymy, které potřebují kofaktor pro svou aktivitu; po vázání kofaktoru vzniká holoenzym. Aktivita enzymů je ovlivňována teplotou, pH a obecnou regulací buněk. Mimořádná citlivost na podmínky umožňuje řízení metabolismu v organismech prostřednictvím allosterických a časných regulačních mechanismů, včetně zpětnovazebné inhibice.

Klasifikace enzymů se provádí podle mezinárodní EC (Enzyme Commission) čísla, které vymezuje jejich typ reakce. Příklady běžně známých enzymů: amyláza (štěpí škrob), proteáza (štěpí bílkoviny), lipáza (štěpí tuky). Enzymy nacházejí široké uplatnění v průmyslu, medicíně, diagnostice a potravinářství, kde slouží k výrobě a zlepšování procesů, případně jako cíle léčby či diagnostické nástroje.