I. Khái niệm enzyme
Enzyme là chất xúc tác sinh học, có bản chất là protein, làm tăng tốc phản ứng và không bị biến đổi khi kết thúc phản.
Chất tham gia phản ứng do enzyme xúc tác được gọi là cơ chất
II. Cấu trúc enzyme
Dựa vào cấu trúc, người ta chia enzyme thành hai loại:
+ Enzyme chỉ có thành phần là protein
+ Enyme có thành phần là protein liên kết với các cofactor như kim loại hoặc các phân tử hữu cơ, trường hợp cofactor là chất hữu cơ thì gọi là coenzyme.
Bề mặt enzyme có vị trí để liên kết với cơ chất được gọi là trung tâm hoạt động.
III. Cơ chế tác động của enzyme
- Vùng trung tâm hoạt động của mỗi enzyme có cấu hình không gian phù hợp với cấu trúc của cơ chất mà nó xúc tác theo mô hình “khớp cảm ứng” hay "ổ khóa-chìa khóa"
=> Mỗi enzyme chỉ có thể tác động lên một hoặc một số chất có cấu hình không gian tương ứng => Tính đặc hiệu của enzyme.
- Khi cơ chất liên kết với trung tâm hoạt động của enzyme bằng một liên kết yếu, tạo phức hệ enzyme – cơ chất.
- Enzyme xúc tác phản ứng biến đổi cơ chất để hình thành sản phẩm của phản ứng.
- Sau khi phản ứng kết thúc, sản phẩm rời khỏi enzyme, enzyme trở về trạng thái ban đầu và có thể được tái sử dụng.
IV. Điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng (Ức chế ngược)
Ức chế ngược là kiểu điều hòa mà trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa quay lại tác động như một chất ức chế, làm bất hoạt enzyme xúc tác cho phản ứng ở đầu của con đường chuyển hóa.
V. Vai trò của enzyme
- Làm tăng tốc độ phản ứng lên hàng triệu lần, nhờ đó các hoạt động sống được duy trì.
- Điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất thích ứng với môi trường thông qua điều chỉnh hoạt tính của enzyme.
- Khi enzyme bị mất hoạt tính hoặc không được tổng hợp nữa sẽ làm ngừng quá trình chuyển hóa => cơ chất của enzyme tích lũy lại hoặc bị chuyển hóa thành chất khác gây độc cho tế bào và cơ thể
- Các bệnh liên quan đến enyme được gọi là bệnh rối loạn chuyển hóa.
VI. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme
Hoạt động của enzyme chịu tác động bởi nhiều yếu tố như nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme và các yếu tố môi trường (nhiệt độ, pH, chất hoạt hóa, chất ức chế).
Chất điều hòa enzyme
- Một số chất khi được bổ sung vào môi trường phản ứng ở nồng độ phù hợp sẽ làm tăng tốc độ phản ứng enzyme, gọi là chất hoạt hóa
Ví dụ: NaCl là chất hoạt hóa amylase
- Một số chất khác làm giảm tốc độ phản ứng enzyme hoặc dừng phản ứng enzyme, chất ức chế
Ví dụ: một số kim loại nặng
