Enzyme sind ein allgemeiner und integraler Bestandteil aller Körpersysteme. Sie werden von Zellen kodiert und konstruiert, wobei jede Zelle verschiedene Enzyme erzeugt, die für die Funktion der Zelle spezifisch sind, sowie Enzyme, die allen oder den meisten Zellen gemeinsam sind. Enzyme helfen chemischen Reaktionen im Körper voranzukommen; Eine Reihe chemischer Reaktionen wird als biochemischer Weg bezeichnet.
Enzymsynthese
Enzyme sind eine besondere Art von Protein. Proteine bestehen aus Aminosäuren. Die DNA im Kern einer Zelle enthält eine Folge von Chemikalien, Basen genannt, die den Buchstaben A, T, C und G entsprechen. Eine lange Sequenz von Basen kodiert für ein Protein. Diese Sequenz wird als Gen bezeichnet. Alle drei Basen nennt man ein Codon; es kodiert für eine Aminosäure. Zum Beispiel kodiert der Code AGA für die Aminosäure Arginin; Wenn dies von GTT gefolgt wäre, wäre Valin die nächste Aminosäure im Protein. Jedes aktive Gen in der DNA wird im Wesentlichen in eine ähnliche Chemikalie namens RNA kopiert, die aus dem Kern der Zelle entnommen wird. Dann wird die RNA verwendet, um die Proteine auf Strukturen namens Ribosomen zusammenzusetzen.
Enzymstruktur
Die Aminosäuren sind nacheinander verkettet. Wenn sie zusammenkommen, beginnen sich die Aminosäuren zu komplexeren Strukturen zu falten. Eine sehr lange Sequenz von Aminosäuren wird schließlich eine dreidimensionale Maschine bilden, die wir ein Enzym nennen. Die Enzyme haben Bereiche magnetischer und elektrischer Ladung und haben bewegliche Teile wie eine Maschine.
Chemische Reaktionen und Enzymfunktion
Chemikalien binden an ein Enzym in einer Weise, die analog zu einem Schloss und einem Schlüssel ist. Zum Beispiel kann eine Chemikalie mit drei Seiten wie ein Dreieck eine positive Seite und zwei negative Seiten haben. Ein Enzym, das diese Chemikalie bindet, hat eine negative Seite und zwei positive Seiten, um die Chemikalie magnetisch zu binden. Dieser Bereich der chemischen Bindung wird als aktive Stelle bezeichnet. Sobald es gebunden ist, kann das Enzym seine Form ändern, um die Chemikalie zu verändern. Es kann eine Bindung zwischen Atomen im Molekül aufbrechen oder neue Bindungen bilden oder zwei Chemikalien miteinander verbinden. Diese chemischen Reaktionen können normalerweise ohne Enzyme ablaufen, können aber sehr langsam ablaufen. Enzyme beschleunigen chemische Reaktionen und leiten Chemikalien durch eine Reihe von Veränderungen.
Enzymwege
Viele Enzymwege existieren im Körper und viele von diesen müssen noch entdeckt und vollständig aufgeklärt werden. Der oben beschriebene Prozess mit dem Lesen von DNA, der Konstruktion von RNA aus seinen Basen und der Synthese von Proteinen, wie Enzymen aus der RNA, beinhaltet eine Reihe von chemischen Reaktionen. Diese Reaktionen werden von Enzymen beschleunigt oder katalysiert. Als ein weiteres Beispiel durchlaufen die Kohlenhydrate in Lebensmitteln eine Abfolge von chemischen Reaktionen, um letztendlich Brennstoff für die Zelle zu erzeugen; Diese chemischen Reaktionen treten durch zahlreiche Enzyme auf. Enzyme können Fett abbauen oder Fett aufbauen oder Hormone wie Testosteron synthetisieren; Alle diese Prozesse beinhalten chemische Reaktionen.
Enzym-Verordnung
Enzyme haben auch Bindungsstellen getrennt von ihrer Hauptbindungsstelle, allosterische Stellen genannt, die sich an andere Chemikalien binden können, um die Geschwindigkeit, mit der sie arbeiten, zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Darüber hinaus können andere Chemikalien an die aktive Stelle binden und diese hemmen, indem sie um die Stelle konkurrieren. Viele Medikamente arbeiten auf diese Weise. NSAIDs wie Ibuprofen binden an das Enzym COX und hemmen es, Entzündungshemmer zu bilden.
