Entsyymit (entsyymit)

Entsyymit, jotka tunnetaan myös nimellä entsyymit, ovat spesifisiä proteiineja, jotka toimivat biologisina katalyytteinä organismeissa. Ne nopeuttavat erilaisten kemiallisten reaktioiden kulkua, mikä mahdollistaa kehon tehokkaan toiminnan. Entsyymejä on kaikissa elävissä soluissa ja ne katalysoivat kaikkia elämänprosesseja poikkeuksetta.

Entsyymien toiminnot kehossa

Entsyymeillä on keskeinen rooli monissa tärkeissä prosesseissa kehossa. Ne osallistuvat hengitykseen ja sydämen toimintaan, solujen kasvuun ja jakautumiseen, lihasten supistumiseen, ruoansulatukseen ja ruoan imeytymiseen, kaikkien biologisten aineiden synteesiin ja hajoamiseen, mukaan lukien itse entsyymit. Entsyymit katalysoivat soluissa ja elimissä tapahtuvia reaktioita, jotka muodostavat kehon elämän molekyyliperustan.

Entsyymitoiminnan spesifisyys

Yksi tärkeimmistä eroista entsyymien ja kemiallisten katalyyttien välillä on niiden toiminnan korkea spesifisyys. Jokainen entsyymi vaikuttaa hyvin tiettyyn aineeseen tai tietyntyyppiseen kemialliseen sidokseen. Esimerkiksi laktaasientsyymi pilkkoo vain maitosokeria - laktoosia - muodostaen glukoosia ja galaktoosia, ja amylaasi vaikuttaa vain polysakkarideihin - glykogeeniin ja tärkkelykseen.

Entsyymien korkealla spesifisyydellä on tärkeä biologinen rooli, koska tämän ominaisuuden ansiosta elimistössä olevat entsyymit hajottavat johdonmukaisesti monimutkaisia ​​aineita yksinkertaisemmiksi, jotka joko imeytyvät suolistossa tai erittyvät kehosta. Esimerkiksi proteolyyttiset entsyymit - pepsiini, trypsiini ja kymotrypsiini - hajoavat ensin ruokaproteiinit suuriksi polypeptidiluonteisiksi fragmenteiksi. Nämä polypeptidit suolistossa hajoavat peptidaasientsyymien vaikutuksesta aminohapoiksi, jotka imeytyvät vereen ja kulkeutuvat verenkierron mukana eri elimiin, joissa niitä käytetään tietylle organismille spesifisten proteiinien synteesiin.

Entsyymien löytämisen historia

Ensimmäisen entsyymivalmisteen hankki vuonna 1814 Pietarin tiedeakatemian akateemikko K. S. Kirchhoff. Tämä ohran ituista saatu uute edisti tärkkelyksen muuttumista sokeriksi ja sitä kutsuttiin entsyymidiastaasiksi tai amylaasiksi. Pitkään aikaan entsyymejä ei ollut mahdollista eristää yksittäisten aineiden muodossa, joten niiden kemiallinen luonne oli tuntematon. Vuonna 1897 saksalainen biokemisti Eduard Büchner pystyi eristämään hiivasta entsyymin, joka voisi katalysoida käymisprosessia. Hän kutsui sitä "zymazaksi" ja osoitti, että se voi toimia elävän organismin ulkopuolella, eli se ei vaadi eläviä soluja toimiakseen. Tämä löytö johti ymmärtämään, että entsyymit ovat proteiineja ja että ne voivat katalysoida kemiallisia reaktioita elävien solujen ulkopuolella.

Sen jälkeen on löydetty monia erilaisia ​​entsyymejä ja niiden kemiallista luonnetta on tutkittu yksityiskohtaisesti. Nykyään entsyymejä käytetään laajalti biotekniikassa ja teollisuudessa elintarvikkeiden, lääkkeiden ja muiden kemiallisten yhdisteiden tuottamiseen. Entsyymejä käytetään myös lääketieteessä erilaisten sairauksien diagnosointiin ja hoitoon, jotka liittyvät kehon entsyymien toimintahäiriöihin.