Enzimek (enzimek)

Az enzimek, más néven enzimek, specifikus fehérjék, amelyek biológiai katalizátorként működnek az organizmusokban. Felgyorsítják a különféle kémiai reakciók lefolyását, ami lehetővé teszi a szervezet hatékony működését. Az enzimek minden élő sejtben jelen vannak, és kivétel nélkül minden életfolyamatot katalizálnak.

Az enzimek funkciói a szervezetben

Az enzimek kulcsszerepet játszanak a szervezet számos fontos folyamatában. Részt vesznek a légzésben és a szívműködésben, a sejtnövekedésben és -osztódásban, az izomösszehúzódásban, az emésztésben és a táplálék felszívódásában, az összes biológiai anyag szintézisében és lebontásában, beleértve magukat az enzimeket is. Az enzimek katalizálják a sejtekben és szervekben végbemenő reakciókat, amelyek a szervezet életének molekuláris alapját képezik.

Az enzimhatás sajátossága

Az egyik fő különbség az enzimek és a kémiai katalizátorok között a hatásuk nagy specifitása. Mindegyik enzim egy nagyon specifikus anyagra vagy egy bizonyos típusú kémiai kötésre hat. Például a laktáz enzim csak a tejcukrot - laktózt - bontja le, glükózt és galaktózt képezve, az amiláz pedig csak a poliszacharidokra - a glikogénre és a keményítőre - hat.

Az enzimek nagy specifitása fontos biológiai szerepet játszik, hiszen ennek a tulajdonságnak köszönhetően a szervezetben az enzimek következetesen egyszerűbbre bontják az összetett anyagokat, amelyek vagy felszívódnak a belekben, vagy kiürülnek a szervezetből. Például az élelmiszer-fehérjéket először proteolitikus enzimek – pepszin, tripszin és kimotripszin – bontják le nagy polipeptid jellegű fragmentumokra. Ezek a polipeptidek a bélben a peptidáz enzimek hatására aminosavakká bomlanak le, amelyek felszívódnak a vérbe, és a vérárammal eljutnak a különböző szervekbe, ahol az adott szervezetre jellemző fehérjék szintézisére használják fel őket.

Az enzimek felfedezésének története

Az első enzimkészítményt 1814-ben a Szentpétervári Tudományos Akadémia akadémikusa, K. S. Kirchhoff szerezte meg. Ez az árpacsírából származó kivonat elősegítette a keményítő cukorrá történő átalakulását, és diasztáz vagy amiláz enzimnek nevezték. Az enzimeket hosszú ideig nem lehetett egyedi anyagok formájában izolálni, így kémiai természetük ismeretlen volt. 1897-ben Eduard Büchner német biokémikusnak sikerült egy olyan enzimet izolálnia az élesztőből, amely képes volt katalizálni a fermentációs folyamatot. "Zymazának" nevezte, és megmutatta, hogy képes működni az élő szervezeten kívül is, vagyis nincs szükség élő sejtekre a működéséhez. Ez a felfedezés annak megértéséhez vezetett, hogy az enzimek fehérjék, és képesek katalizálni az élő sejteken kívüli kémiai reakciókat.

Azóta sok különböző enzimet fedeztek fel, és kémiai természetüket részletesen tanulmányozták. Manapság az enzimeket széles körben használják a biotechnológiában és az iparban élelmiszerek, gyógyszerek és más kémiai vegyületek előállítására. Az enzimeket a gyógyászatban is használják különféle betegségek diagnosztizálására és kezelésére, amelyek az enzimek károsodott működésével járnak a szervezetben.