Περιγραφή των βασικών λειτουργιών των ενζύμων στα κελιά

Όταν σκέφτεστε για τα κύτταρα, μπορείτε να φανταστείτε τα διάφορα οργανίδια και τα συστατικά που αποτελούν ένα τυπικό μοντέλο ενός κυττάρου. Δυστυχώς, μπορεί να αφήσετε ένα από τα πιο σκληρά μέρη του κυττάρου: εξειδικευμένες πρωτεΐνες που ονομάζονται ένζυμα.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που εκτελούν την καθημερινή εργασία μέσα σε ένα κύτταρο. Αυτό περιλαμβάνει την αύξηση της αποτελεσματικότητας των χημικών αντιδράσεων, την παραγωγή ενεργειακών μορίων που ονομάζονται ATP συστατικά του κυττάρου και άλλων ουσιών, διάσπαση μορίων (καταβολισμός) και δημιουργία νέων μορίων (αναβολισμός).

Τα ένζυμα είναι καταλύτες, πράγμα που σημαίνει ότι επιταχύνουν τον ρυθμό με τον οποίο τα αντιδρώντα αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν προϊόντα σε μια χημική αντίδραση. Για να γίνει αυτό, τα ένζυμα μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για τη διάσπαση των δεσμών και τη δημιουργία νέων δεσμών, καθιστώντας τον σχηματισμό ενός προϊόντος πολύ πιο γρήγορο. Χωρίς ένζυμα, αυτές οι χημικές αντιδράσεις θα προχωρούσαν με ρυθμό που είναι εκατοντάδες έως χιλιάδες φορές πιο αργό.

Οι ζωντανοί οργανισμοί αποθηκεύουν την ενέργεια που απαιτείται για την καθημερινή ζωή με τη μορφή χημικής ενέργειας. Η κύρια μορφή αυτής της χημικής ενέργειας είναι η τριφωσφορική αδενοσίνη ή ATP, η οποία δρα σαν φορτισμένη μπαταρία. Το κύριο ένζυμο που παράγει ATP είναι η ATP Synthase, η οποία είναι μέρος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια των κυττάρων. Για κάθε μόριο γλυκόζης που διασπάται για ενέργεια, το ATP Synthase παράγει 32 έως 34 μόρια ATP.

Τα ένζυμα είναι οι πρωτεϊνικές μηχανές που εκτελούν τις καθημερινές λειτουργίες εντός των κυττάρων. Παραδίδουν πακέτα από το ένα μέρος του κελιού στο άλλο. Αφαιρούν τα χρωμοσώματα όταν το κύτταρο υφίσταται μίτωση. Αυξάνουν τις βλεφαρίδες, που είναι σαν τα κουπιά ενός κυττάρου, βοηθώντας τα κύτταρα να κινούνται ή άλλες ουσίες. Οι κοινές κινητικές πρωτεΐνες περιλαμβάνουν μυοσίνες, κινίνες και δυνανίνες. Αυτές οι οικογένειες κινητικών πρωτεϊνών καταλύουν τη διάσπαση του ATP σε ADP (διφωσφορική αδενοσίνη) για να αποκτήσουν πρόσβαση στην ενέργεια που χρειάζονται για να κάνουν τη δουλειά τους.

Τα κύτταρα που περιλαμβάνουν οργανισμούς λαμβάνουν ενέργεια διασπώντας οργανικές ενώσεις άνθρακα όπως ζάχαρη, πρωτεΐνες και λίπος. Η διάσπαση αυτών των μορίων σε μικρότερα μέρη είναι καταβολισμός, ενώ η δημιουργία νέων μορίων από αυτά τα ανακυκλωμένα μικρότερα μέρη είναι αναβολισμός. Τα ένζυμα εκτελούν αυτές τις λειτουργίες. Για παράδειγμα, η απλή γλυκόζη σακχάρου αποθηκεύει πολλή ενέργεια, αλλά το κύτταρο δεν μπορεί να αποκτήσει πρόσβαση σε αυτήν την ενέργεια για να παράγει ΑΤΡ, εκτός εάν είναι σε θέση να σπάσει τους δεσμούς μέσα στο μόριο γλυκόζης.

Είτε επιταχύνει τις χημικές αντιδράσεις, δημιουργεί και αποθηκεύει ενέργεια για το κύτταρο είτε μετακινεί το κύτταρο, τα ένζυμα παίζουν καθοριστικούς ρόλους για τα κύτταρα.