entsyymireaktioihin

Entsyymireaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joita katalysoivat entsyymit. Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä, jotka pienentävät aktivoitumisenergiaa ja nopeuttavat kemiallisia muutoksia, joita ilman reaktiot etenevät hyvin hitaasti. Useimmat entsyymit ovat proteiineja, mutta joillakin RNA-molekyyleillä on myös katalysoiva rooli (ribozyymejä).

Aktiivinen kohta sitoo substraatit ja ohjaa reaktiota. Substraatteja sitoutuu tarkasti, ja entsyymi on usein erittäin spesifinen: se katalysoi vain yhden reaktion tai tiettyjä substraatteja. Käyttöönottoon liittyy erilaisia sitoutumis- ja muotomuutosmalleja, kuten lock-and-key sekä induced fit, jossa entsyymi muuttaa muotoaan sitoutumisen myötä.

Reaktiokinetiikassa monet entsyymit noudattavat Michaelis-Menten -käyrää. Km kuvaa substraatin määrää, jolla nopeus on puolet maksiminopeudesta; Vmax on maksimi, ja kcat (turnover number) kertoo, kuinka monta substraattimolekyyliä entsyymi muuttaa sekunnissa. Toimintaan vaikuttavat kofaktorit ja koentsyymit sekä pH ja lämpötila; entsyymit voivat tarvita esimerkiksi NAD+, FAD- tai ATP-ryhmiä toimintaansa varten.

Säätely ja inhibitiot ovat keskeisiä biologisessa kontekstissa. Allosteerinen säätely, fosforylaatio ja zymogeenimuunnokset muuttavat aktiivisuutta, ja inhibiittorit voivat olla reversiibilejä tai pysyviä. Entsyymireaktiot ovat keskeisiä aineenvaihdunnassa, ruoansulatuksessa ja DNA:n replikaatiossa sekä niitä hyödynnetään biotech- ja lääketieteellisessä tutkimuksessa.

Esimerkkejä ovat amylaasi, proteaasit, lipaasit, laktaasi sekä DNA-polymeraasit.