Enzym

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.

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).

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. Proteolytické enzymy se používají například v mlékárenském průmyslu jako syřidla (chymosin a rennin), ke změkčování masa (papain) či jako „biologická“ složka pracích prostředků (mikrobiální proteinázy). Enzymy se používají též v analytické chemii a v lékařství.

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

Koenzymy

Některé enzymy vyžadují ke své katalytické činnosti organický kofaktor, který se nazývá koenzym nebo prostetická skupina. Složkou koenzymu bývá často některý vitamín.

Ribozym

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

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

Související články

• Fragmentin (granzym)

Externí dokazy

• BRENDA — comprehensive compilation of information and literature references about all known enzymes
• Podrobná klasifikace enzymů