Ensüüm
Ensüümid on bioloogilised katalüsaatorid, millele on omane suur efektiivsus ja kõrge substraadispetsiifilisus. Ensümaatilised reaktsioonid on 103 kuni 1017 korda kiiremad kui vastavad katalüüsimata reaktsioonid. Peaaegu kõik avastatud ensüümid on valgud või valgud koos kofaktoritega. Ka mõnedel RNA-molekulidel on katalüütiline aktiivsus, kuid tavaliselt ei nimetata neid ensüümideks.
Sisukord |
[redigeeri] Avastamine
Sõna "ensüüm" tuleneb kreekakeelsest sõnast, mis tähendab "pärmis" ning viitab sellele, et ensüümid asuvad rakkude sees. 18. sajandi lõpus uurisid teadlased suhkrute kääritamist pärmirakkude poolt, püüdes leida lahendust küsimusele, kas orgaanilisi ühendeid suudavad toota vaid elavad rakud. 19. sajandil tegi Eduard Büchner pärmirakkudega järgmise katse: ta purustas rakkude seinad (hõõrumisega) ning lisas suhkrut. Kuna käärimine toimus edasi, pidi kääritamist katalüüsima rakuvaba ekstrakt. Sellele avastusele järgnes peagi ka erinevate ensüümide kindlakstegemine.
[redigeeri] Tööpõhimõte
Ensüümid alandavad reaktsiooni aktivatsioonienergiat. Kuigi ensüüm võib reaktsiooni käigus muunduda, taastub ta reaktsiooni lõpuks endisele kujule ja võib katalüüsida järgmist reaktsiooni. Reaktsiooni lähtemolekulid (ensüümi substraadid) seonduvad ensüümi aktiivtsenrisse ning reaktsiooni lõpus dissotsieeruvad sealt produktid. Ensüümid on kõrge substraadispetsiifilisusega – nad võivad läbi viia vaid ühte või mõnda reaktsiooni. Nii saab erinevaid reaktsioone kontrollida vastava ensüümi hulga reguleerimise teel. Ensüümid on tundlikud temperatuuri ja pH suhtes.
[redigeeri] Ensüümide klassid
- 1. Oksüreduktaasid – katalüüsivad oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioone
- 2. Transferaasid – katalüüsivad reaktsioone, mille käigus toimub asendusrühma ülekanne ühelt keemiliselt ühendilt teisele
- 3. Hüdrolaasid – katalüüsivad hüdrolüüsi
- 4. Lüaasid – katalüüsivad substraadi mittehüdrolüütilist lagundamist
- 5. Isomeraasid – katalüüsivad struktuurseid muutusi ühe molekuli sees
- 6. Ligaasid – katalüüsivad kahe substraadi ühendamisreaktsiooni
[redigeeri] Kasutusalad
Ensüümid on tähtsal kohal biotehnoloogia arengus. Umbes 150 ensüümi kasutatakse tööstuses, näiteks:
- Amülaas, mis toodab tärklisest suhkruid. Seda kasutatakse siirupite, puuviljamahlade, šokolaadi ja muude toiduainete valmistamisel.
- Proteaas, mis lõhub valke. Seda kasutatakse liha pehmendamiseks, kala nülgimiseks, loomanahalt karvade eemaldamiseks ning pesupulbrite koostisosana.
[redigeeri] Markerensüümid
Markerensüümid on olulised haiguste kindlakstegemisel. Kui markerensüüm ilmub verre, on tegu vastava koe kahjustusega, kust ensüüm pärit on. Tähtsamad markerensüümid on: kreatiini kinaas (CK), laktaadi dehüdrogenaas (LDH), aspartaadi aminotransferaas (AST), alaniini aminotransferaas (ALT), aluseline fosfataas (ALP), happeline fosfataas (ACP), plasma koliini esteraas (PChE).
