enzymer

Enzymer är biologiska katalysatorer som påskyndar kemiska reaktioner i levande organismer utan att själva förbrukas. De är oftast proteiner, men vissa RNA-molekyler, så kallade ribozymer, kan också ha katalytisk aktivitet. Enzymer fungerar genom att binda till en eller flera substrat i en specifik aktivt sätesregion, vilket stabiliserar övergångstillståndet och sänker aktiveringsenergin för reaktionen. Efter omvandlingen frigörs produkterna och enzymet är åter i sin ursprungliga form, redo att delta i nya cykler.

Enzymer klassificeras enligt den internationella föreningen för biokemi (IUBMB) i sex huvudgrupper: oxireduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser och ligaser. Varje grupp omfattar ett stort antal specifika enzymer som katalyserar särskilda typer av kemiska förändringar, exempelvis oxidation‑reduktion, överföring av funktionella grupper eller bildning av nya bindningar.

Kinetiken för enzymatiska reaktioner beskrivs ofta med Michaelis‑Menten‑modellen, där Vmax och Km karakteriserar maximalt reaktionshastighet respektive substratkoncentration där hastigheten är hälften av Vmax. Temperatur, pH och närvaro av inhibitorer eller aktivatorer kan starkt påverka enzymaktiviteten. Kompetitiva inhibitorer tävlar med substratet om bindning till det aktiva sätet, medan icke‑kompetitiva inhibitorer binder på en annan plats och förändrar enzymets konformation.

Enzymer har omfattande bioteknologiska och medicinska tillämpningar. De används i industriella processer för att framställa livsmedel, tvättmedel, papper och bioenergi, samt i diagnostiska tester och som mål för läkemedel. Genetisk manipulation av enkla eller komplexa enzymsystem gör det möjligt att optimera katalytisk effektivitet och anpassa funktioner för specifika industriella krav.