Ένζυμα
Οι καταλύτες των βιοχημικών αντιδράσεων
Τα ένζυμα είναι από τα σπουδαιότερα δραστικά μόρια του σώματος. Παίζουν σημαντικό ρόλο στις φυσιολογικές μεταβολικές διεργασίες του οργανισμού, όπως στην πέψη, στην αναπνοή, αλλά και στην άμυνα του οργανισμού όπου ρυθμίζουν την ισορροπία μεταξύ της ενεργοποίησης και της αναστολής των ανοσολογικών αντιδράσεων με τις οποίες ο οργανισμός αντιδρά σε παθογόνα, τραυματισμούς ή επιβλαβείς περιβαλλοντικούς παράγοντες.
Τα ένζυμα είναι πρωτεϊνικά μόρια κι επομένως δομούνται από αμινοξέα. Η ειδική αλληλουχία (σειρά) των αμινοξέων σε κάθε ένζυμο και οι δεσμοί μεταξύ τους καθορίζουν τη διάταξη του ενζύμου στο χώρο και τελικά τη δράση του. Εκτός από αμινοξέα, τα ένζυμα περιέχουν και άλλα συστατικά που ονομάζονται συμπαράγοντες και συμβάλλουν στη δραστικότητα τους.
Τα ένζυμα ρυθμίζουν τις βιοχημικές αντιδράσεις του οργανισμού δρώντας ως καταλύτες, δηλαδή μέσω της επιτάχυνσής τους. Κατά την πορεία της αντίδρασης (μετατροπή της βιολογικής ύλης), τα ένζυμα δεν καταναλώνονται αλλά παραμένουν στην αρχική τους μορφή. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι ένα ένζυμο έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιείται όχι μία αλλά πολλές φορές ως καταλύτης. Τα ένζυμα μπορούν να αναπτυχθούν πλήρως μόνο σε ορισμένες τιμές pH και σε ορισμένη θερμοκρασία. Είναι πολύ ευαίσθητα και καταστρέφονται σε μεγάλο βαθμό από τα γαστρικά υγρά του στομάχου.
Τα ένζυμα διαθέτουν μια ειδική περιοχή που ονομάζεται ενεργό κέντρο. Η περιοχή αυτή είναι χαρακτηριστική για το κάθε ένζυμο και αποτελεί το σημείο πρόσδεσής του με το υπόστρωμά του (μόριο που προσδένεται ειδικά στο ένζυμο). Η πρόσδεση του υποστρώματος με το ένζυμο είναι τόσο μοναδική όσο η σχέση κλειδιού - κλειδαριάς. Κάθε ένζυμο δέχεται ένα ειδικό υπόστρωμα και καταλύει έναν μικρό αριθμό αντιδράσεων. Αν είναι απαραίτητο, η αντίδραση μπορεί να ανασταλεί οποιαδήποτε στιγμή. Τα ένζυμα φτάνουν σε κάποιο σημείο κορεσμού. Από το σημείο αυτό και μετά, όσο υπόστρωμα κι αν είναι διαθέσιμο, αυτό δεν μπορεί να προσδεθεί στα ήδη υπάρχοντα ένζυμα. Ο οργανισμός μπορεί να εκμεταλλευτεί το υπόστρωμα αυτό μόνο αν λάβει επιπλέον ένζυμα.