Enzym

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Skočit na: Navigace, Hledání
Počítačově vytvořené schéma enzymu PNP

Enzymy (nesprávně fermenty) jsou jednoduché či složené bílkoviny, které katalyzují chemické přeměny v živých organismech. Enzymy určují povahu i rychlost chemických reakcí a vytvářejí tak v živých organismech harmonickou souhru chemických funkcí. Aktivita enzymů, spočívající v ovlivnění rychlosti chemických reakcí snižováním jejich aktivační energie, je závislá zejména na koncentraci substrátu, teplotě, pH, aktivátorech a inhibitorech.

Obsah

[editovat] Funkce enzymů

V lidském organismu je asi 3000 různých druhů enzymů. Typickým příkladem jsou trávicí enzymy: enzymy ze skupiny hydroláz vylučované slinnými žlázami, žaludeční stěnou a slinivkou břišní do trávicího traktu, kde katalyzují štěpení potravy na menší resorbovatelné (vstřebatelné) molekuly. Zde jsou obsaženy Glykosidázy, které katalyzují štěpení polysacharidů, proteinázy (štěpení bílkovin) a lipázy (štěpení tuků).

[editovat] Proteinázy

Enzymy proteolytické, proteinázy (dříve proteasy) jsou enzymy ze skupiny C-N-hydroláz, katalyzující štěpení bílkovin a polypeptidů za vzniku peptidů a aminokyselin.

Proteinázy se dělí na:

  1. serinové proteinázy, mající v aktivním centru serin a histidin, například chymotrypsin a trypsin;
  2. HS-proteinázy, mající v aktivním centru cystein, například papain;
  3. kyselé proteinázy, katalyzující štěpení v kyselém prostředí, například pepsin;
  4. metalloproteinázy, obsahující iont kovů;
  5. ostatní proteinázy s dosud neprozkoumaným reakčním mechanismem.

Enzymy proteolytické hrají významnou roli v pochodech v trávicím traktu (pepsin, trypsin, chymotrypsin), kde ovlivňují odbourávání bílkovinné složky potravy. Vyskytují se též v krvi (thrombin), v buňkách (kathepsin), v rostlinách (papain) i v mikroorganismech.

Katalytická aktivita enzymů je ovlivňována jeho aktivním centrem, vytvářeným prostorovým uspořádáním bílkovinného (polypeptidového) řetězce.

[editovat] Koenzymy

Složené enzymy jsou tvořené bílkovinnou částí označovanou jako apoenzym a nebílkovinnou složkou označovanou jako kofaktor, který se podílí na aktivní přeměně substrátu na produkt. Kofaktory se dále dělí na prostetické skupiny (například FAD), které jsou trvale vázané na bílkovinnou část a regenerují se ve stejné oblasti; ionty kovů, které se váží do aktivního centra enzymu nebou jsou nezbytné jako další katalyzátory reakce, a také koenzymy, které jsou vázány dočasně, regenerují se v jiné reakci a přenáší především elektrony mezi jednotlivými atomy. Mezi nejznámější koenzymy patří NAD (nikotinamidadenindinukleotid), který je regenerován v dýchacím řetězci.

[editovat] Ribozym

V některých případech zajišťují biokatalytickou úlohu molekuly RNA. Tyto typy RNA s enzymatickou funkcí se nazývají ribozymy.

[editovat] Klasifikace enzymů

Mezinárodní Biochemická a Molekulárně biologická Unie (IUBMB) zavedla nomenklaturické rozdělení enzymů do 6 hlavních kategorií, které se dále dělí na podkategorie. Často se tak můžeme vedle jména enzymu setkat ještě s jeho číselným označením ve stylu EC 3.4.11.4

Šest hlavních kategorií enzymů:

  • EC 1 Oxidoreduktázy: katalyzují oxidačně/redukční reakce
  • EC 2 Transferázy: přenášejí funkční skupiny (například methyl-, acetyl- nebo fosfátovou skupinu)
  • EC 3 Hydrolázy: katalyzují hydrolýzu chemických vazeb
  • EC 4 Lyázy: štěpí chemické vazby jiným způsobem než hydrolýzou či redoxní reakcí
  • EC 5 Isomerázy: katalyzují isomerisační reakce
  • EC 6 Ligázy: spojují dvě molekuly kovalentní vazbou

[editovat] Použití enzymů

[editovat] Použití v potravinářském průmyslu

Proteolytické enzymy se používají například v mlékárenském průmyslu jako syřidla (chymosin a rennin) nebo k přípravě hypoalergeního mléka. Enzymy lze využít i ke změkčování masa (papain). Pomocí enzymatického štěpení trisacharidů v luštěninách lze připravit takové luštěniny, které nenadýmají.

[editovat] Použití v technické chemii

Enzymy se používají jako „biologická“ složka pracích prostředků (mikrobiální proteinázy).

[editovat] Použití v analytické chemii

V analytické chemii lze použít enzymů jako značek na specifickém indikátoru (např. ELISA). Pomocí redoxních enzymů lze poměrně snadno stanovit koncentraci specifického substrátu pro daný enzym.

[editovat] Použití v lékařství

V lékařství lze podávat enzymy jako náhradu chybějících enzymů při poškození slinivky břišní, nebo moderně i v terapii některých lyzozomálních poruch. Místně lze enzymy použít k rozpouštění mrtvé tkáně v terapii bércových vředů). Systémová enzymoterapie, tedy podání směsi několika enzymů s cílem ovlivnit především imunitní systém, je kontroverzní postup, jehož účinnost nebyla nikdy seriózně doložena.


[editovat] Související články

Wiktionary-logo-cs.svg
Wikislovník obsahuje slovníkovou definici slova enzym.

[editovat] Externí dokazy

Citováno z „http://cs.wikipedia.org/wiki/Enzym“