Enzymy i ich rola w procesach metabolicznych - III klasa LO

Budowa enzymu

Każdy enzym jest utworzony z białka. Enzym prosty jest utworzony tylko z białka, enzym złożony to białko (apoenzym) i składnik niebałkowy. Część niebiałkowa może być trwale połączona z białkiem i wtedy jest to grupa prostetyczna, jeśli natomiast część niebiałkowa łączy się z białkiem nietrwale, nazywamy ją koenzymem. Enzym jest strukturą przestrzenną. Możemy w nim wyróżnić specjalne miejsce - centrum aktywne, charakterystyczne dla każdego eznymu. Są w nim różne ugrupowania pierwiastków i grup chemicznych.

Właściwości enzymów

Jako białka enzymy wrażliwe na temperaturę i aktywne tylko w jej określonych przedziałach. Enzymy katalizują reakcje biochemiczne tylko w określonym odczynie chemicznym (ph). Co ważne, katalizują tylko ściśle określone reakcje biochemiczne. W czasie katalizowanej reakcji nie zużywają się. Zwykle działają nie pojedyczno, a w cyklach metabolicznych. Są to to wieloetapowe, ciągle przebiegające, cykliczne przemiany, podczas których poszczególne metabolity pośrednie odtwarzają się nieustannie, a wprowadzone do cyklu substraty ulegają nieodwracalnym przemianom. Substrat jest wyjściową substancję, daje produkt. W następnej reakcji to on będzie substratem.

Etapy katalizy

Są trzy etapy katalizy:
1) aktywowanie centrum enzymu i substratu w celu ich dopasowania przestrzennego,
2) tworzenie kompleksu enzymu-substrat, co obniża energię aktywacji danej reakcji,
3) rozpad kompleksu na enzym i substrat.

E + S <=> ES <=> E + P

Rola enzymów w procesach biochemicznych

Każda reakcja biochemiczna wymaga pewnego nakładu energetycznego. Ilość energii potrzebnej do zapoczątkowania procesu chemicznego nazywamy energią aktywacji. Czasem jednak konieczne jest dostarczenie katalizatora, który ją obniży. W chemii nieorganicznej może to być np. cynk czy platyna, w organicznej jest nim enzym. W reakcjach biochemicznych w obecności enzymów nakład energii jest niewielki. Jeżeli reakcja zachodzi bez udzialu enzymu, nakład i zysk jest taki sam - taka reakcja nie ma sensu, jeżeli ma służyć wydzielaniu energii.

ATP

ATP - adenozynotrójfosforan, uniwersalny przenośnik i akumulator energii. Jest ładowany (niczym prądnica) i rozładowywany przez katabolizm. ATP utworzony jest z zasady azotowej adeniny, pięciowęglowego cukru rybozy i reszt fosforanowych.
A - R - P - P - P
Między rybozą a fosforem znajduje się wiązanie trwałe.

A - R - P = AMP
A - R - P - P = ADP
ADP + P = ATP (A - R - P - P - P) Nad znakiem "=" energia!

Wiązania wysokoenergetyczne mogą ulec rozerwaniu. W:
- ADP - jedno wiązanie
- ATP - dwa wiązania; może dostarczyć więcej energii
- AMP - brak takich wiązań, lecz może dostarczyć fosfor.


Tawananna