Enzim là gì? Vai trò của enzim trong chuyển hóa vật chất Sự chuyển hóa vật chất trong tế bào bao gồm tất cả các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào của cơ thể sống. Đó là các phản ứng phân giải các chất sống đặc trưng của tế bào thành các chất đơn giản đồng thời giải phóng năng lượng và các phản ứng tổng hợp các chất sống đặc trưng của tế bào đồng thời tích lũy năng lượng. Chuyển hóa vật chất gồm hai quá trình cơ bản là đồng hóa và dị hóa. 1. Cấu trúc của enzim - Enzim là một chất xúc tác sinh học được tạo ra bởi cơ thể sống, có bản chất là protein. Ngoài ra, enzim còn có thêm một phần tử hữu cơ nhỏ gọi là coenzim. - Chất chịu tác động của enzim tương ứng gọi là cơ chất. - Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt chuyên liên kết với cơ chất được gọi là trung tâm hoạt động. Cấu hình không gian này tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Từ đó, cơ chất liên kết tạm thời với enzim và bị biến đổi tạo sản phẩm. - Các dạng tồn tại của enzim trong tế bào: Nhiều enzim hòa tan trong tế bào chất, một số liên kết chặt chẽ với những bào quan xác định của tế bào. 2. Cơ chế tác động của enzim Enzim làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng sinh hóa bằng cách tạo nhiều phản ứng trung gian. - Ban đầu, enzim liên kết với cơ chất để tạo hợp chất trung gian (enzim – cơ chất). - Cuối phản ứng, hợp chất đó sẽ phân giải để cho sản phẩm của phản ứng và giải phóng enzim nguyên vẹn. - Enzim được giải phóng lại có thể xúc tác phản ứng với cơ chất mới cùng loại. 3. Các đặc tính của enzim - Hoạt tính mạnh: Bình thường ở nhiệt độ cơ thể, trong một phút một phân tử enzim catalaza có thể phân hủy được 5 triệu phân tử cơ chất peroxi hidro. - Tính chuyên hóa cao: Ureaza chỉ phân hủy ure trong nước tiểu, mà không tác dụng lên bất cứ chất nào khác. 4. Các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim · Nhiệt độ: Tốc độ của phản ứng enzim chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu (tại nhiệt độ này enzim có hoạt tính cao nhất). Ví dụ: Đa số các enzim ở tế bào cơ thể người hoạt động tối ưu trong khoảng nhiệt độ 35 đến 40 độ C, nhưng enzim của vi khuẩn suối nước nóng lại hoạt động tốt nhất ở 70 độ C hoặc cao hơn. Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng của enzim. Tuy nhiên khi đã qua nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và có thể enzim bị mất hoàn toàn hoạt tính. · Độ pH: Mỗi enzim có pH tối ưu riêng. · Nồng độ cơ chất: Với một lượng enzim xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzim tăng dần những đến một lúc nào đó thì sự gia tăng về nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính của enzim. Do tất cả các trung tâm hoạt động của enzim đã được bão hòa bởi cơ chất. · Nồng độ enzim: Với một lượng cơ chất xác định, nồng độ enzim càng cao thì tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh. · Chất ức chế enzim: Một số chất có thể ức chế hoạt động của enzim. Các chất như thuốc trừ sâu DDT là chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật. 5. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất Tế bào có thể thông qua việc điều khiển sự tổng hợp các enzim hay ức chế hoặc hoạt hóa các enzim để điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào. Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc bị bất hoạt thì không những sản phẩm không được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng sẽ bị tích lũy lại gây độc cho tế bào hoặc có thể được chuyển hóa theo con đường phụ thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh như vậy ở người được gọi là bệnh rối loạn chuyển hóa.
Bổ sung một chút về enzymes. 1. Enzym - chất xúc tác các phản ứng sinh hóa trong tế bào sống. Enzym trong phản ứng sinh hóa có tác dụng như chất xúc tác trong phản ứng hóa học. Vì lượng enzym trước và sau phản ứng là không đổi. 2. Enzym và cơ chế "Ổ khóa một chìa". Enzym xúc tác phản ứng theo cơ chế "ổ khóa một chìa". Có nghĩa là 1 loại cơ chất chỉ xúc tác bằng một loại enzym. 3. Danh pháp Enzymes. Cũng từ ý số 2 enzym có danh pháp, tức phương pháp gọi tên là: Tên cơ chất+ đuôi -ase (theo phiên âm tiếng Anh) và -aza (phiên âm tiếng Việt) - Vd: Lactase thủy phân đường trong sữa. Thực tế trong quá trình nghiên cứu khoa học do các cơ chất hữu cơ có rất nhiều đồng phân nên các enzym có danh pháp khoa học khá phức tạp mình cũng không nhớ rõ lắm ví dụ như: Enzym almylase trong chương trình phổ thông cơ sở nói chung chung phân hủy tinh bột thành đường đôi, polisacarit thành disacarit. Thực tế khi các bạn học cấp 3 hay đại học, phần hóa học hữu cơ chúng ta biết tinh bột nói chung amyloza là chuỗi alpha 1, 4 glucoza: ")) enzym này thực tế chỉ làm việc trên các liên kết 1, 4 thực tế là chưa thể thủy phân tất cả tinh bột đâu:")) vì tinh bột còn có liên kết 1, 6 nữa nhỉ: ")) tên thay thế chính xác của nó dài lắm hình như là 1, 4 alpha-D-xnxjdkdkkd. Xin lỗi vì quá lâu rồi nên mình không nhớ cái này, có lẽ các bạn đang học hóa hữu cơ trên đại học sẽ nhớ rõ hơn. 4. Bản chất một số loại thuốc độc. Sự bất hoạt enzym có thể làm dư thừa một số cơ chất có hại đầu độc tế bào. SGK có ví dụ kinh điển là acid lactic sinh ra do vận động thiếu khí đầu độc gây mỏi mệt, đau nhức cơ. Trong vô vàn chuỗi phản ứng sinh hóa nhiều như số người yêu cũ của tôi thì chỉ cần một mắt xích cơ chất bị dồn ứ cũng là thảm họa với tế bào rồi. Nên một số loại chất độc đơn giản là một loại chất bất hoạt một loại enzym quan trọng. 5. Bệnh di truyền do thiếu, bất hoạt enzym. Cái này cách viết có thể sai, bạn nào đang học cấp 3 có thể đọc lại. Phenylketo niệu là hội chứng di truyền với các biểu hiện suy giảm trí tuệ, rối loạn chuyển hóa làm cơ thể kém phát triển, phát triển không bình thường. Là một hội chứng di truyền, bệnh do cả bố và mẹ có gen lặn không thể tổng hợp một loại enzym. Mong có bạn nào bổ sung. Hoặc nếu bạn nào cần mình sẽ lấy lại vở cấp 3 tìm lại nhé:")) .
Hâm à, cái này chúng ta có thể sửa mà. Hehe chỉ cần lược lại các bài giảng của thầy cô chút cho dễ hiểu. Mình thì già rồi chả nhớ được nhiêu nữa. Bổ sung cho các bạn trẻ tự tìm hiểu kĩ hơn ý.
