Enzym
Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Et enzym er i den klassiske terminologi et protein (J. B. Sumner 1926), som accelererer (katalyserer) en bestemt kemisk proces. Navnet enzym betyder egentlig "i gær", men anvendes nu om biologiske katalysatorer uanset herkomst. Enzymer fremskynder reaktionen mellem reaktanter (substrater) og produkter, men opbruges ikke som følge af den kemiske reaktion, de katalyserer. Man har i de senere år opdaget at også RNA-molekyler kan virke som biologiske katalysatorer, og de klassificeres som en speciel type enzymer kaldet ribozymer.
Indholdsfortegnelse |
[redigér] Enzymer som kemiske stoffer
Mange enzymer indeholder kemiske grupper, som ikke er aminosyrer. Disse sammensatte enzymer (holoenzymer) består af en proteindel (apoenzym) og en ikke-proteindel af organisk natur (prostetisk gruppe). Et eksempel er katalase, som består af protein og ferriprotoporphyrin. Andre enzymer indeholder metaller som for eksempel kobber. Mange enzymer kræver desuden tilstedeværelse af metalioner som aktivatorer som for eksempel Ca, Co, Cu, Mg, Mn, Mo, Na, K og Zn.
En del enzymer kræver også bestemte organiske stoffer som cofaktorer for at fungere. Stofferne kaldes også coenzymer, de fungerer som acceptorer eller donorer af funktionelle grupper eller atomer, der fjernes fra eller tilføres substratet. Nogle af disse cofaktorer kan ikke syntetiseres af pattedyr og er således essentielle næringsstoffer eller vitaminer. Eksempler herpå er C-vitamin, B-vitaminer og folinsyre.
[redigér] Virkemåde
Effektiviteten af en katalysator angives som mol substrat omdannet pr mol katalysator pr tidsenhed. Effektiviteten af enzymer er ekstremt høj, rene enzymer kan omdanne 10.000 til 1.000.000 mol substrat pr. minut pr. mol enzym.
Det er karakteristisk for enzymerne, at der er et temperatur-interval, hvor de fungerer bedst. I reglen ligger det mellem 5° og 42° C. Ved lavere temperaturer er enzymerne inaktive, og ved højere ødelægges deres form, de denaturerer og bliver ubrugelige, fordi det aktive sted på enzymet er misdannet. Dette gælder både dyrs, planters og mikroorganismers enzymer. Temperaturen, der får enzymer til at denaturere, varierer tilsyneladende, idet det afgørende er, hvor meget et givet enzym tilføres af energi - altså cal/mol - dette kan variere fra 40.000 til 100.000 cal/mol eller højere. I organismer, der er tilpasset til at leve ved høje temperaturer er enzymerne typisk tilpasset, så der kræves mere for at denaturere dem; dette anvendes f.eks. i vaskeenzymer, der kan bruges ved kogevask, og til PCR. Denaturering er en kompleks proces.
Dette har mange praktiske konsekvenser:
- Blanchering - denaturerer enzymer, der ellers ville ødelægge madvarer
- Feber - en temperaturhævning, der har den funktion at hæmme bakteriers og virus stofskifte
- Kompostering - går i stå ved temperaturer under 5° C.
- Køleskab - holder netop den temperatur, der sætter mikroorganismernes enzymer ud af kraft (når man fraregner gråskimmel!)
- Skoldning - vævsødelæggelse indtræder allerede ved de 42° C, fordi enzymerne er denatureret.
For eksempel hjælper enzymer i vaskepulveret med at opløse snavset. Andre eksempler på enzymer er trypsin, som nedbryder proteiner i tarmen som en del af fordøjelsen, og thrombin som findes i blodet og medvirker til at få blod til at størkne (koagulation).
[redigér] Ribozymer
Indtil 1980erne mentes alle biologiske katalysatorer at være proteiner, men Tom Cech og Sidney Altman opdagede at visse RNA-molekyler kan være effektive katalysatorer, og de kaldes nu ribozymer. Opdagelsen af ribozymer har givet ophav til teorien om en 'RNA verden' i starten af livets udvikling, før proteiner blev de dominerende katalysatorer i levende organismer.
[redigér] Klassificering af enzymer
Enzymer navngives almindeligvis ud fra de reaktioner de katalyserer. En almindelig praksis er at tilføje endelsen '-ase' til navnet på substratet. Eksempler er urea - urease, arginin - arginase, tyrosin - tyrosinase. Desuden findes en gammel form for navngivning, hvor man finder navnene pepsin, trysin og renin etc.
Enzymer kan også klassificeres udfra grupper, der katalyserer ensartede kemiske reaktioner som for eksempel proteinaser, lipaser, oxidaser etc.
- Hydrolytiske enzymer
- Fosforylaser
- Oxidation-reduktions enzymer
- Dehydrogenaser
- Oxidaser
- Transferaser
- Dekarboxylaser
- Hydraser
- Isomeraser
Man regner med at kroppen indeholder tusindvis af forskellige enzymer, og at en stor del af kroppens tørstof udgøres af enzymer, idet størsteparten af dette er protein.
Enzymer har været anvendt af mennesket siden oldtiden til for eksempel fremstilling af vin, brød og eddike.
Livet kunne ikke eksistere uden enzymer.
[redigér] Se også
