Video Enzymes • hoạt động trong cơ thể bạn?
Định nghĩa
Enzyme được xây dựng từ các protein được gấp lại thành các hình dạng phức tạp; chúng hiện diện khắp cơ thể.
Sự trao đổi chất của cơ thể người phục thuộc vào sự hoạt động của các enzyme.
Enzyme xúc tác các phản ứng hóa học; trong một số trường hợp, các enzym có thể tạo ra một phản ứng hóa học nhanh hơn hàng triệu lần so với bình thường.
Cơ chất liên kết với vị trí hoạt động của enzyme và được chuyển đổi thành các sản phẩm. Một khi các sản phẩm rời khỏi vị trí hoạt động, enzyme sẽ sẵn sàng để gắn vào một cơ chất mới và lặp lại quá trình.
Vai trò Enzyme
Hệ tiêu hóa - các enzym giúp cơ thể phá vỡ các phân tử lớn, phức tạp thành các phân tử nhỏ hơn, chẳng hạn như glucose, để cơ thể có thể sử dụng chúng làm năng lượng.
Sao chép ADN - mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa ADN. Mỗi lần tế bào phân chia, ADN đó cần được sao chép. Enzyme hỗ trợ quá trình này bằng cách tháo xoắn ADN và sao chép thông tin di truyền.
Men gan - gan phân hủy các chất độc trong cơ thể. Để làm điều này, nó sử dụng một loạt các enzyme.
Cơ chế hoạt động của enzyme
Mô hình “khóa và chìa khóa” được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1894. Trong mô hình này, vị trí hoạt động của enzym là một hình dạng cụ thể và chỉ có thể liên kết với cơ chất phù hợp, giống như ổ khóa và chìa khóa.
Mô hình này hiện đã được cập nhật và được gọi là mô hình khớp cảm ứng.
Trong mô hình này, vị trí hoạt động thay đổi hình dạng khi nó tương tác với cơ chất. Khi cơ chất được khóa hoàn toàn và ở vị trí chính xác, quá trình xúc tác có thể bắt đầu.
Các điều kiện thuận lợi
Enzyme chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện nhất định. Hầu hết các enzyme trong cơ thể con người hoạt động tốt nhất ở khoảng 37 ° C - nhiệt độ cơ thể. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng vẫn hoạt động nhưng chậm hơn nhiều.
Tương tự, các enzyme chỉ có thể hoạt động trong một phạm vi pH nhất định, tùy thuộc vào vị trí của chúng trong cơ thể. Ví dụ, các enzyme trong ruột hoạt động tốt nhất ở độ pH 7,5, trong khi các enzyme trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở độ pH 2 vì dạ dày có tính axit hơn nhiều.
Nếu nhiệt độ quá cao hoặc nếu môi trường quá axit hoặc kiềm, enzyme sẽ thay đổi hình dạng, làm cho nó không thể gắn vào cơ chất được nữa - enzyme đã bị biến tính.
Đồng yếu tố
Một số enzyme không thể hoạt động trừ khi chúng có một phân tử không phải protein xác định gắn vào chúng. Chúng được gọi là đồng yếu tố. Ví dụ, carbonic anhydrase, một loại enzyme giúp duy trì độ pH của cơ thể, không thể hoạt động trừ khi nó được gắn vào một ion kẽm.
Chất ức chế
Để đảm bảo rằng các hệ thống của cơ thể hoạt động chính xác, đôi khi các enzym cần phải hoạt động chậm lại. Ví dụ, nếu một loại enzyme tạo ra quá nhiều sản phẩm, cần phải có cách để giảm hoặc ngừng sản xuất.
Hoạt động của các enzyme có thể bị ức chế theo một số cách:
Chất ức chế cạnh tranh - một phân tử ngăn chặn vị trí hoạt động để cơ chất phải cạnh tranh với chất ức chế để gắn vào enzyme.
Chất ức chế tại vị trí khác - một phân tử liên kết với một enzyme ở đâu đó không phải vị trí hoạt động và làm giảm hiệu quả hoạt động của enzyme.
Chất ức chế tại vị trí hoạt động- chất ức chế liên kết với enzyme và cơ chất sau khi chúng đã gắn với nhau. Các sản phẩm rời khỏi vị trí hoạt động khó khăn hơn và phản ứng cũng bị chậm lại.
Chất ức chế không đảo ngược - chất ức chế không đảo ngược liên kết với một enzyme và làm bất hoạt nó vĩnh viễn.
Ví dụ về các enzyme cụ thể
Có hàng ngàn loại enzym trong cơ thể con người, đây chỉ là một vài ví dụ:
- Lipase - một nhóm các enzyme giúp tiêu hóa chất béo trong ruột.
- Amylase - giúp biến đổi tinh bột thành đường. Amylase được tìm thấy trong nước bọt.
- Maltase - cũng được tìm thấy trong nước bọt; bẻ gãy đường maltose thành glucose. Maltose được tìm thấy trong các loại thực phẩm như khoai tây, mì ống và bia.
- Trypsin - được tìm thấy trong ruột non, phân hủy protein thành các axit amin.
- Lactase - cũng được tìm thấy trong ruột non, phá vỡ đường lactose, đường trong sữa, thành glucose và galactose.
- Acetylcholinesterase - phá vỡ chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong dây thần kinh và cơ.
- Helicase – tháo xoắn ADN.
- ADN polymerase - tổng hợp ADN từ deoxyribonucleotide.
Tóm lại
Enzyme đóng một vai trò rất lớn trong hoạt động hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, chúng rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ bắp…