Một số thông tin cơ bản về enzym

Enzym là protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học. Chúng thúc đẩy một phản ứng xảy ra mà không có mặt trong sản phẩm cuối cùng.

Một số thông tin cơ bản về enzym
Một số thông tin cơ bản về enzym

Enzym có trong nhiều đối tượng sinh học như thực vật, động vật và môi trường nuôi cấy vi sinh vật. Hiện nay người ta đã thu được nhiều loại chế phẩm enzym khác nhau và sử dụng rộng rãi trong nhiều lãnh vực.

Bản chất hóa học của enzym

Ngoại trừ một nhóm nhỏ RNA có tính xúc tác, tất cả enzym đều là protein. Tính chất xúc tác phụ thuộc vào cấu tạo của protein. Nếu một enzym bị biến tính hay phân tách thành những tiểu đơn vị thì hoạt tính xúc tác thường bị mất đi, tương tự khi bản thân protein enzym bị phân  cắt thành những amino acid. Vì vậy cấu trúc bậc 1, 2, 3, 4 của protein enzym là cần thiết cho hoạt tính xúc tác của chúng.

Enzym cũng như những protein khác có trọng lượng phân tử khoảng 12.000 đến hơn 1000.000. Một số enzym cấu tạo gồm toàn những phân tử L amino acid liên kết với nhau tạo thành và gọi là enzym một thành phần. “Đa số enzym là những protein phức tạp gọi là enzym hai thành phần. Phần không phải protein gọi là nhóm ngoại hay coenzym. Một coenzym khi kết hợp với các apoenzym khác nhau thì xúc tác cho quá trình chuyển hóa các chất khác nhau nhưng chúng giống nhau về kiểu phản ứng”, giảng viên Văn bằng 2 Cao đẳng Xét nghiệm – Trường Cao đẳng Y Dược Pasteur cho hay.

Mô phỏng enzym
Mô phỏng enzym

Cơ chế tác dụng của enzym

Những quan điểm hiện nay nhằm giải thích cơ chế tác dụng của enzym đều cho rằng khi enzyme tương tác với cơ chất sẽ làm giảm năng lựợng hoạt hóa các phản ứng hóa sinh. Muốn làm giảm năng lượng hoạt hóa các phản ứng enzyme cần trải qua nhiều giai đoạn trung gian và tạo thành phức chất nhất định giữa enzym và cơ chất.

Khi kết hợp với phân tử enzym, do kết quả của sự cực hóa, sự chuyển dịch của các electron và sự biến dạng của các mối liên kết tham gia trực tiếp vào phản ứng sẽ làm thay đổi động năng và thế năng nên  phân tử cơ chất trở nên hoạt động và dễ dàng tham gia phản ứng.

Việc tạo thành phức hợp enzym-cơ chất giai đoạn đầu xảy ra rất nhanh và rất không bền. Do đó sau một thời gian dài mới được chứng minh bằng thực nghiệm. Bằng chứng rõ ràng nhất về sự tồn tại của phức hợp enzym-cơ chất là tách được phức enzym-cơ chất trong phản ứng khử amin bằng cách oxy hóa hay loại trừ nhóm amin một amino acid dãy D do oxydase xúc tác.

Giai đoạn đầu enzym kết hợp với cơ chất để tạo thành enzym-cơ chất. Giai đoạn này xảy ra rất nhanh, nhờ các liên kết không bền như liên kết hydro, tương tác tĩnh điện, tương tác Van der Waals…Mỗi loại liên kết đòi hỏi những điều kiện khác nhau và chịu ảnh hưởng khác nhau khi có nước. Giai đoạn hai sau khi tạo phức, cơ chất có những biến đổi nhất định về mật độ điện tử, cấu hình làm cơ chất trở nên hoạt động hơn, phản ứng được dễ dàng để tạo thành sản phẩm.

Nguồn: yduocthainguyen.net