III. Enzim

1. Khái niệm

– Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, xúc tác các phản ứng sinh hóa trong điều kiện bình thường của cơ thể sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

2. Cấu trúc của enzim

– Enzim có bản chất là prôtêin (enzim một thành phần) hoặc prôtêin kết hợp với chất khác không phải là prôtêin (enzim hai thành phần).

– Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt liên kết với cơ chất được gọi là trung tâm hoạt động. Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động của enzim tương thích với cấu hình không gian của cơ chất, nhờ vậy cơ chất liên kết tạm thời với enzim và bị biến đổi tạo thành sản phẩm.

– Tên enzim  = tên cơ chất + aza.

3. Cơ chế tác động của enzim

– Enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động  phức hợp enzim – cơ chất  enzim tương tác với cơ chất giải phóng enzim và sản phẩm.

Enzim tương tác với cơ chất như chìa khóa với ổ khóa

– Liên kết enzim cơ chất mang tính đặc thù. Mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.

Cơ chế phản ứng bẻ gãy liên kết dưới tác dụng của enzim

Cơ chế phản ứng tổng hợp dưới tác dụng xúc tác enzim

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

- Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim bao gồm:

a. Nhiệt độ

– Trong giới hạn nhiệt hoạt tính của enzim tỷ lệ thuận với nhiệt độ.

b. Độ pH

– Mỗi enzim chỉ hoạt động trong 1 giới hạn pH xác định.

c. Nồng độ cơ chất

– Với một lượng enzim xác định nếu tăng dần lượng cơ chất thì hoạt tính của enzim tăng dần nhưng đến một lúc nào đó thì sự ra tăng về nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính của enzim.

d. Nồng độ enzim

Với một lượng cơ chất xác định, khi nồng độ enzim càng cao thì hoạt tính của enzim càng tăng.

e. Chất ức chế hoặc hoạt hoá enzim

– Một số hoá chất có thể làm tăng hoặc giảm hoạt tính của enzim.

5. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

– Enzim giúp tăng tốc độ cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào (không quyết định chiều phản ứng) => tạo điều kiện duy trì các hoạt động sống của tế bào.

– Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các enzim.

– Ức chế ngược: là kiểu điều hòa trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzim phản ứng ngừng lại.