להסביר את התפקיד של אנזימים בתגובות כימיות & מסלולים מטבוליים

אנזימים הם חלק נפוץ ואינטגרלי מכל מערכות הגוף. הם מקודדים עבור ו בנוי על ידי תאים, עם כל תא עושה אנזימים שונים ספציפיים לתפקוד של התא, כמו גם אנזימים המשותפים לכל או רוב התאים. אנזימים מסייעים להתקדמות תגובות כימיות בגוף, סדרה של תגובות כימיות נקראת מסלול ביוכימי.

אנזימים הם סוג מיוחד של חלבון. חלבונים מורכבים מחומצות אמינו. הדנ”א בגרעין התא מכיל רצף של חומרים כימיים, הנקראים בסיסים, התואמים את האותיות A, T, C ו- G. רצף ארוך של קודי קוד לחלבון. רצף זה נקרא גן. כל שלושה בסיסים נקרא קודון, הוא מקודד עבור חומצת אמינו. לדוגמה, קוד AGA קודי עבור חומצות אמינו arginine, אם זה היה ואחריו GTT, Valine תהיה חומצת האמינו הבאה בחלבון. כל גן פעיל בדנ”א מועתק למעשה לתוך כימיקל דומה שנקרא RNA, אשר נלקח מתוך גרעין התא. ואז רנ”א משמש להרכיב את החלבונים על מבנים הנקראים הריבוזומים.

חומצות האמינו קשורות זו בזו אחת אחת. כאשר הם באים יחד, חומצות האמינו מתחילות לקפל למבנים מורכבים יותר. רצף ארוך מאוד של חומצות אמינו יהיה בסופו של דבר ליצור מכונה תלת מימדית שאנו מכנים אנזים. לאנזימים יש שטחים של מטען חשמלי וחשמלי ויש להם חלקים נעים כמו מכונה.

כימיקלים נקשרים לאנזים באופן המקביל למנעול ולמפתח. לדוגמה, כימיקל בעל שלושה צדדים כמו משולש עשוי להיות בעל צד חיובי ושני צדדים שליליים. אנזים שקושר את הכימיקל יהיה בעל צד שלילי ושני צדדים חיוביים כדי לקשור את הכימיקל באופן מגנטי. אזור זה של הכריכה הכימית נקרא האתר הפעיל. לאחר כבול, האנזים יכול לשנות צורה לשנות את הכימי. זה יכול לשבור קשר בין אטומים במולקולה, או ליצור קשרים חדשים, או להצטרף שני כימיקלים יחד. תגובות כימיות אלו יכולות לקרות בדרך כלל ללא אנזימים, אך עשויות להתרחש באיטיות רבה. אנזימים להאיץ תגובות כימיות וכימיקלים ישירים באמצעות רצף של שינויים.

נתיבי אנזים רבים קיימים בגוף, ורבים מהם עדיין לא התגלו ומבהירים היטב. התהליך המתואר לעיל, עם קריאת DNA, בניית RNA מבסיסיה וסינתזה של חלבונים כגון אנזימים של רנ”א כרוכה בשורה של תגובות כימיות. תגובות אלה מועלות, או מזרזות, על ידי אנזימים. כדוגמה נוספת, הפחמימות במזון עוברים רצף של תגובות כימיות כדי להפוך בסופו של דבר דלק לתא, תגובות כימיות אלו מתרחשות באמצעות אנזימים רבים. אנזימים יכולים לשבור שומן, או לבנות שומן, או לסנתז הורמונים כגון טסטוסטרון, כל התהליכים הללו כרוכים בתגובות כימיות.

אנזימים יש גם אתרים מחייבים בנפרד מהאתר המחייב הראשי שלהם, שנקרא אתרים allosteric, שיכולים להיקשר כימיקלים אחרים כדי להאיץ או להאט את קצב שבו הם עובדים. בנוסף, כימיקלים אחרים יכולים להיקשר לאתר הפעיל ולעכב אותו על ידי התחרות על האתר. תרופות רבות פועלות באופן זה. NSAIDs כגון איבופרופן להיקשר אנזים COX ו לדכא אותו מפני ביצוע כימיקלים של דלקת.

אנזים סינתזה

מבנה אנזים

תגובות כימיות ו אנזים פונקציה

נתיבי אנזים

אנזים רגולציה