entsyymitoimintaan

Entsyymin toiminta, eli entsyymitoiminta, tarkoittaa sitä, että entsyymi nopeuttaa kemiallista reaktiota ilman, että itse muuttuu pysyvästi. Entsyymit ovat yleensä proteiineja, mutta on olemassa myös RNA-pohjaisia ribozymeja. Toiminta perustuu substraatin sitoutumiseen aktiiviseen kohtaan, jolloin entsyymi stabiloi siirtymätilan ja pienentää reaktion aktivaatioenergiaa. Tämän ansiosta reaktiot voivat tapahtua nopeasti ja biologisesti hallitusti.

Ympäristötekijät vaikuttavat entsyymitoimintaan. Lämpötila, pH ja suolapitoisuus määrittelevät sen, missä määrin entsyymi toimii. Jokaisella entsyymillä on optimaaliarvonsa; poikkeamat voivat hidastaa toimintaa tai johtaa denaturoitumiseen. Monet entsyymit tarvitsevat kofaktoreita tai koentsyymejä sekä mahdollisesti metalliatomeja toimiakseen. Toimintaa säätelevät myös allosteeriset säätelymekanismit sekä kovalentit modifikaatiot.

Entsyymit ovat erittäin spesiifisiä; ne katalysoivat tiettyjä reaktioita tiettyihin substraatteihin. Kineettisesti toimintaa voidaan kuvata Michaelis-Menten -logiikalla; keskeisiä parametrejä ovat Km ja Vmax, sekä joissain tapauksissa kcat. Substraatin sitoutuminen ja reaktiokierto ovat usein palautuvasti säädeltyjä.

Toimintaan vaikuttavat myös inhibiittorit: kilpailevat ja ei-kilpailevat sekä hormonit tai muut metabolialliset säätelytekijät. Allosteerinen säätely ja kovalentinen modifikaatio voivat muuttaa aktiivisen kohdan rakennetta ja siten nopeasti muuttaa entsyymin tehoa.

Sovellukset. Entsyymiä hyödynnetään teollisessa biokatalyysissä, elintarviketeollisuudessa, lääke- ja diagnostiikkateollisuudessa sekä tutkimuksessa. Esimerkkejä ovat laktaasi maidossa, amylaasit tärkkelyksen pilkkomisessa sekä proteaasit pesuaineissa. Biotekniset prosessit voivat käyttää entsyymejä kestävien ja tehokkaiden reaktioiden saavuttamiseksi.