כאשר אתה חושב על תאים, אתה יכול לדמיין את האברונים והמרכיבים השונים המרכיבים מודל אופייני לתא. למרבה הצער, אתה עלול להשאיר את אחד החלקים הקשים ביותר בתא: חלבונים מיוחדים הנקראים אנזימים.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
אנזימים הם חלבונים המבצעים את העבודה היומיומית בתוך תא. זה כולל הגדלת היעילות של תגובות כימיות, הפיכת מולקולות אנרגיה הנקראות ATP לזוזות רכיבי התא וחומרים אחרים, פירוק מולקולות (קטבוליזם) ובניית מולקולות חדשות (אנבוליזם).
זרזים לשינוי
אנזימים הם זרזים, כלומר הם מאיצים את קצב האינטראקציה בין מגיבים ליצירת מוצרים בתגובה כימית. לשם כך, אנזימים מורידים את אנרגית ההפעלה הנדרשת לקשרי שבירה ויצירת קשרים חדשים, מה שהופך את היווצרות המוצר למהיר בהרבה. ללא אנזימים, התגובות הכימיות הללו יתנהלו בקצב שהוא איטי פי מאות עד אלפי פעמים.
עושה אנרגיה
אורגניזמים חיים אוגרים את האנרגיה הנדרשת לחיי היומיום בצורה של אנרגיה כימית. הצורה העיקרית של אנרגיה כימית זו היא אדנוזין טריפוספט, או ATP, שפועל כמו סוללה טעונה. האנזים העיקרי המייצר ATP הוא ATP Synthase, שהוא חלק משרשרת הובלת האלקטרונים במיטוכונדריה של התאים. עבור כל מולקולת גלוקוז המתפרקת לאנרגיה, ATP Synthase מייצר 32 עד 34 מולקולות ATP.
מנועים מולקולריים
אנזימים הם מכונות החלבון המבצעות את הפונקציות היומיומיות בתוך התאים. הם מעבירים חבילות מחלק אחד של התא לחלק אחר. הם מפרקים כרומוזומים זה מזה כאשר התא עובר מיטוזה. הם ממנפים את הסיליות, שהם כמו משוטים של תא, ועוזרים לתאים להזיז את עצמם או חומרים אחרים. חלבונים מוטוריים נפוצים כוללים מיוזינים, קינסינים ודינינים. משפחות אלה של חלבונים מוטוריים מזרזים את שבירת ה- ATP ל- ADP (אדנוזין דיפוספט) כדי לגשת לאנרגיה הדרושה להם כדי לעשות את עבודתם.
שוברים ובונים
התאים המרכיבים אורגניזמים משיגים אנרגיה על ידי פירוק תרכובות פחמן אורגניות כגון סוכר, חלבון ושומן. פירוק המולקולות הללו לחלקים קטנים יותר הוא קטבוליזם, ואילו בניית מולקולות חדשות מחלקים קטנים יותר הממוחזרים היא אנבוליזם. אנזימים מבצעים פונקציות אלה. לדוגמא, הגלוקוז הסוכר הפשוט מאגר אנרגיה רבה, אך התא אינו יכול לגשת לאנרגיה זו כדי ליצור ATP אלא אם כן הוא מסוגל לשבור את הקשרים בתוך מולקולת הגלוקוז.
בין אם האצה בתגובות כימיות, יצירת ואחסון אנרגיה לתא או הזזת התא, האנזימים ממלאים תפקידים מכריעים עבור התאים.