Hvad er enzymernes rolle i metabolisme?

Metabolisme refererer til enhver kemisk proces, der forekommer inden for eller mellem celler. Der er to typer metabolisme: Anabolisme, hvor mindre molekyler syntetiseres for at gøre større og katabolisme, hvor større molekyler nedbrydes til mindre. De fleste kemiske reaktioner i celler kræver en katalysator for at komme i gang. Enzymer, som er store proteinmolekyler, der findes i kroppen, giver den perfekte katalysator, fordi de kan ændre kemikalierne i cellerne uden at ændre sig.

Metabolisme forklares

Metabolisme er en paraplybetegnelse, der henviser til enhver cellulær proces, der indebærer en kemisk reaktion. Glykolyse er et eksempel på en katabolisk cellulær proces; i denne proces er glukose opdelt i pyruvat. Når ilt og hydrogen kombineres for at danne vand i slutningen af ​​elektrontransportkæden, er det et eksempel på en anabole proces, hvor mindre molekyler kombinerer for at skabe et større molekyle.

Enzymer som katalysatorer

De fleste kemiske reaktioner i celler forekommer ikke spontant. I stedet har de brug for en katalysator for at få dem i gang. I mange tilfælde kan varme være en katalysator, men dette er ineffektivt, fordi varme ikke kan påføres på molekyler på en kontrolleret måde. Således kræver de fleste kemiske reaktioner interaktion med et enzym. Enzymer binder med bestemte reaktanter, indtil den kemiske reaktion opstår, og frigør sig selv. Enzymerne selv ændres ikke af den kemiske reaktion.

Lås-og-nøgle model

Enzymer binder ikke indiscriminately til molekyler; i stedet er hvert enzym designet til kun at binde til et bestemt molekyle, kendt som substratet. På substratet er der en foldet gruppe af polypeptidkæder, der danner en rille. Det korrekte enzym vil have en tilsvarende gruppe af polypeptidkæder, der tillader det at binde til substratet. Andre enzymer vil indeholde polypeptidkæder, der ikke stemmer overens.

I 1894 kaldte forsker Emil Fischer denne model lås-og-nøglemodellen, fordi enzymet og substratet passer sammen som en nøgle i en lås. Ifølge en passage om metabolisme udgivet af Titan Education er dette ikke helt korrekt, fordi nogle enzymer bryder op ujævnt i slutningen af ​​den katalytiske proces.

Eksempel

Et eksempel på et enzym, der passer til lås og nøglemodel er sucrase. Sucrase indeholder polypeptidkæder, der tillader det at binde til saccharose. Når sucrase og saccharose binder, reagerer de med vand, og saccharose brydes ned i glucose og fructose. Enzymet frigives derefter og kan genbruges for at bryde ned et andet saccharose-molekyle.

Ujævnt break-up

Pankreaslipase virker som en katalysator til nedbrydning af triglycerider. I modsætning til saccharose bryder triglyceriderne ikke jævnt i to molekyler af forskellige stoffer. I stedet bryder triglycerider ned i to monoglycerider og en fedtsyre.