13.12
אנזימים הם זרזים ביולוגיים, המאיצים קצב של תגובות ביוכימיות. רוב האנזימים הם חלבונים, העשויים מחומצות אמינו;ישנן גם מולקולות RNA הקרויות ריבוזומים. אנזימים פועלים באמצעות הנמכת אנרגיית השפעול של תגובה ובכך מגדילים את קצב התגובה.
הם יכולים לזרז גם יצירה וגם פירוק של קשרים כימיים מבלי להשפיע על כיוון התגובה או על שיווי המשקל שלה. כל אנזים נקשר למגיב ספציפי, הקרוי סובסטרט, ומזרז תגובה ספציפית. הסובסטרט נקשר לאזור קטליטי מובחן של האנזים הקרוי ההאתר הפעיל דרך אינטראקציות כגון כוחות בין-מולקולריים ודרך קשרים קוולנטיים חולפים, היוצרים קומפלקס אנזים-סובסטרט.
הקשירה היא ספציפית ביותר בשל ההתאמה הקונפורמטיבית הנדרשת בין האנזים למוסב. לכן אנזים ספציפי יכול לזרז רק תגובה ספציפית בהתבסס על התצורה שלו. דרך פשוטה להבין את היווצרותו של קומפלקס היא מודל המנעול והמפתח, המשער שהסובסטרט מתאים לחלק הפעיל של האנזים, באנלוגיה ל"מפתח"המתאים ל"מנעול"יחד עם זאת, מודל נוסף, מודל ההתאמה בהשראה, לוקח בחשבון את אופיו הדינמי של הקומפלקס.
מודל זה קובע כי כאשר סובסטרט נקשר, הוא יוצר בהשראה שינויים קטנים בתצורה, הגורמים להתאמה הדוקה יותר, התומכת בתגובה. אנרגיית השפעול הנדרשת לתגובה ניתנת להפחתה בשיטות שונות. מנגנונים נפוצים כוללים השראת שינויי קונפורמציה של הסובסטרט, המאפשרים פירוק קשר בקלות רבה יותר או לקרב זו לזו את שתי אתרי התגובה של שני הסובסטרטים, ובכך לקדם את היווצרות הקשר.
ניתן לדכא פעילות אנזימית באופן זמני או קבוע על ידי מולקולות טבעיות או מלאכותיות הקרויות מעכבים. לדוגמה, מעכב תחרותי מתחרה בסובסטרט על היקשרות לחלק הפעיל באנזים, וכך מונע את היקשרות ההסובסטרט. לעומת זאת, מעכב לא תחרותי יכול להקשר לחלק אחר באנזים הגורם לשינוי בתצורה של האתר הפעיל, ומצמצם את פעילות הזירוז שלו.
בתוך אורגניזמים חיים, אנזימים פועלים כזרזים לתגובות ביוכימיות רבות המעורבות במטבוליזם התא. תפקידם של אנזימים הוא להפחית את אנרגיות ההפעלה של תגובות בי…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.