Når du tænker på celler, kan du forestille dig de forskellige organeller og komponenter, der udgør en typisk model af en celle. Desværre kan du udelade en af de hårdest fungerende dele af cellen: specialiserede proteiner kaldet enzymer.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Enzymer er proteiner, der udfører det daglige arbejde i en celle. Dette inkluderer at øge effektiviteten af kemiske reaktioner, få energimolekyler kaldet ATP til at bevæge sig komponenter i cellen og andre stoffer, nedbryder molekyler (katabolisme) og bygger nye molekyler (anabolisme).
Katalysatorer til forandring
Enzymer er katalysatorer, hvilket betyder, at de fremskynder hastigheden, hvormed reaktanter interagerer for at danne produkter i en kemisk reaktion. For at gøre dette sænker enzymer aktiveringsenergien, der kræves for at bindinger brydes, og nye bindinger dannes, hvilket gør dannelsen af et produkt meget hurtigere. Uden enzymer ville disse kemiske reaktioner forløbe med en hastighed, der er hundreder til tusinder af gange langsommere.
At lave energi
Levende organismer lagrer den nødvendige energi til dagligdagen i form af kemisk energi. Den vigtigste form for denne kemiske energi er adenosintrifosfat eller ATP, der fungerer som et opladet batteri. Det vigtigste enzym, der producerer ATP, er ATP Synthase, som er en del af elektrontransportkæden i mitokondrier af celler. For hvert molekyle glukose nedbrudt til energi fremstiller ATP Synthase 32 til 34 ATP-molekyler.
Molekylære motorer
Enzymer er de proteinmaskiner, der udfører de daglige funktioner i celler. De leverer pakker fra en del af cellen til en anden. De trækker kromosomer fra hinanden, når cellen gennemgår mitose. De udnytter cilierne, som er som en celles årer, og hjælper cellerne med at bevæge sig selv eller andre stoffer. Almindelige motoriske proteiner inkluderer myosiner, kinesiner og dyneiner. Disse familier af motoriske proteiner katalyserer bruddet af ATP i ADP (adenosindifoshfat) for at få adgang til den energi, de har brug for til at udføre deres gryntearbejde.
Breaking og Building
Cellerne, der omfatter organismer, opnår energi ved at nedbryde organiske kulstofforbindelser som sukker, protein og fedt. At nedbryde disse molekyler i mindre dele er katabolisme, mens opbygning af nye molekyler fra disse genanvendte mindre dele er anabolisme. Enzymer udfører disse funktioner. For eksempel lagrer den enkle sukkerglukose meget energi, men cellen kan ikke få adgang til den energi for at fremstille ATP, medmindre den er i stand til at bryde bindingerne i glukosemolekylet.
Uanset om det fremskynder kemiske reaktioner, fremstilling og lagring af energi til cellen eller bevægelse af cellen, spiller enzymer afgørende roller for celler.