Αγγλικός όρος

enzyme

Ορισμός

Οργανικός καταλύτης που παράγεται από ζωντανά κύτταρα, ο οποίο όμως μπορεί να δρα και εκτός των κυττάρων ή ακόμη και in vitro. Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που μεταβάλλουν το ρυθμό των χημικών αντιδράσεων χωρίς να απαιτούν μια εξωτερική πηγή ενέργειας ή να μεταβάλλονται τα ίδια. Ένα ένζυμο μπορεί να λειτουργήσει ως καταλύτης σε μια αντίδραση πολλές φορές. Τα ένζυμα είναι ειδικά για κάθε αντίδραση, από την άποψη ότι επενεργούν μόνο σε συγκεκριμένες ουσίες (που καλούνται υπόστρωμα). Το ένζυμο και το υπόστρωμά του ή τα υποστρώματά του σχηματίζουν μια προσωρινή διάταξη, που καλείται σύμπλεγμα ενζύμου- υποστρώματος, που αφορά τόσο σε φυσικό σχήμα όσο και σε χημική σύνδεση. Το ένζυμο προάγει τη δημιουργία δεσμών μεταξύ των ξεχωριστών υποστρωμάτων, ή επάγει τη διάσπαση δεσμών σε ένα υπόστρωμα για την παραγωγή του προϊόντος ή των προϊόντων της αντίδρασης. Ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει χιλιάδες ένζυμα, καθένα από τα οποία καταλύει μία από τις πολυάριθμες αντιδράσεις που συμβαίνουν στα πλαίσια του μεταβολισμού.

Κάθε ένζυμο εμφανίζει μια βέλτιστη θερμοκρασία και pH στα οποία λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Για τα περισσότερα ανθρώπινα ένζυμα αυτές είναι η θερμοκρασία του σώματος και το pH των κυττάρων, του μεσοκυττάριου υγρού ή του αίματος. Η ενζυμική δραστηριότητα μπορεί να διαταραχθεί από μεγάλες μεταβολές στη θερμοκρασία ή στο pH, από την παρουσία βαρέων μετάλλων (μολύβδου ή υδραργύρου), από την αφυδάτωση ή την υπεριώδη ακτινοβολία. Μερικά ένζυμα χρειάζονται την παρουσία συνενζύμων (μη πρωτεϊνικά μόρια, όπως οι βιταμίνες) για να λειτουργήσουν φυσιολογικά, ενώ άλλα απαιτούν την παρουσία συγκεκριμένων μετάλλων (σίδηρος, χαλκός, ψευδάργυρος). Μερικά ένζυμα παράγονται σε μια ανενεργή μορφή (προένζυμο) και πρέπει να ενεργοποιηθούν (π.χ. το ανενεργό πεψινογόνο μετατρέπεται στην ενεργή πεψίνη από το υδροχλωρικό οξύ του γαστρικού υγρού).

ΔΡΑΣΗ: Από τα πολλά ανθρώπινα ένζυμα, τα πεπτικά ένζυμα είναι ίσως τα πιο γνωστά. Αυτά είναι υδρολυτικά ένζυμα που καταλύουν την προσθήκη μορίων νερού στις μεγαλομοριακές ενώσεις της τροφής προκειμένου να τις διασπάσουν σε πιο απλές ενώσεις. Συχνά το όνομα του ενζύμου προσδιορίζει το υπόστρωμα, με την προσθήκη της κατάληξης -άση. Η λιπάση διασπά τα λίπη σε λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, η πεπτιδάση διασπά τα πεπτίδια σε αμινοξέα. Μερικά ένζυμα όπως η πεψίνη και η θρυψίνη δεν έχουν την κατάληξη -άση, επειδή έλαβαν την ονομασία τους πριν επικρατήσει αυτό το σύστημα ονοματολογίας.

Τα ένζυμα απαιτούνται επίσης και για τις αντιδράσεις σύνθεσης. Η σύνθεση των πρωτεϊνών, των νουκλεϊνικών οξέων, των φωσφολιπι-δίων της κυτταρικής μεμβράνης, των ορμονών, του γλυκογόνου, απαιτούν όλες την παρουσία ενός ή περισσοτέρων ενζύμων. Η DNA πολυμεράση, για παράδειγμα, είναι απαραίτητη για την αντιγραφή του DNA, που προηγείται της μίτωσης. Η παραγωγή ενέργειας επίσης προϋποθέτει την παρουσία πολλών ενζύμων. Το κάθε στάδιο της κυτταρικής αναπνοής (γλυκόλυση, κύκλος του Krebs, σύστημα μεταφοράς του κυτοχρώματος) απαιτεί ένα ειδικό ένζυμο. Οι απαμινάσες απομακρύνουν τις αμινικές ομάδες από πλεονάζοντα αμινοξέα, προκειμένου να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ενέργειας. Τα λιπαρά οξέα μακράς αλύσου διασπώνται από ένζυμα σε μικρότερα μόρια για να χρησιμοποιηθούν στην κυτταρική αναπνοή. Η πήξη του αίματος, ο σχηματισμός της αγγειοτασίνης για την αύξηση της αρτηριακής πίεσης, και η μεταφορά του διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα, όλα απαιτούν την παρουσία ειδικών ενζύμων.

Ετυμολογία

[" + zyme, ζύμη]

Υπώνυμος όρος

activating enzyme
allosteric enzyme
amylolytic enzyme
angiotensin- converting enzyme
autolytic enzyme
bacterial enzyme
branching enzyme
brush border enzyme
coagulating enzyme
deamidizing enzyme
debranching enzyme
decarboxylating enzyme
digestive enzyme
extracellular enzyme
fermenting enzyme
glycolytic enzyme
hydrolytic enzyme
inhibitory enzyme
intracellular enzyme
inverting enzyme
lipolytic enzyme
mucolytic enzyme
oxidizing enzyme
proteolytic enzyme
redox enzyme
reducing enzyme
respiratory enzyme
splitting enzyme
transferring enzyme
uricolytic enzyme
yellow enzyme