Enzýmy sú molekuly, ktoré urýchľujú chemické reakcie v biologických organizmoch vrátane rastlín, zvierat a baktérií. Často sa o nich hovorí ako katalyzátory pretože tieto chemické reakcie iskria alebo urýchľujú.
V jablkách sa na metabolických dráhach podieľajú rôzne enzýmy, ktoré vedú k rastu, dozrievaniu a hnednutiu. Názvy enzýmov sa končí „ase“, zatiaľ čo prvá časť názvu sa všeobecne vzťahuje na pôvodnú látku, na ktorú pôsobia pri vytváraní nových zlúčenín.
Procesy rastu
Enzýmy v semenách jabĺk sa stanú aktívnymi, keď semená nasiaknu dostatok vody. Jedným zo spôsobov, ako pôsobia, sú účinky na hormóny, ktoré sú chemickými poslami regulujúcimi vývoj. Aj keď je jablko iba semiačkom, produkujú sa silné hormóny, ktoré dávajú signály na zahájenie rastu.
Enzýmy sa tiež podieľajú na rozklade zásobných molekúl na menšie a ľahšie transportovateľné zložky. Amyláza premieňa škrob na cukrovú maltózu, zatiaľ čo proteázy premieňajú bielkoviny na aminokyseliny.
Stať sa mäkší a sladší
Akonáhle jablká dosiahnu svoju plnú veľkosť, začnú dozrievať. Premieňajú sa z tvrdej, zelenej a trochu štipľavej chuti na mäkké a chutné ovocie, ktoré chcú jesť zvieratá i ľudia. Toto je evolučná taktika, ktorá zabezpečí, že sa osivo prenáša v určitej vzdialenosti od materskej rastliny.
Ďalší hormón, etylén, je zodpovedný za spustenie procesu dozrievania a následné vývojové zmeny. Aktivuje tiež gény pre enzýmy zapojené do rôznych dráh.
Enzýmy zapojené do dozrievania
Zmeny spojené so zrením sa vyskytujú pomocou rôznych enzýmov. Amyláza pomáha pri premene škrobu na kratší molekuly cukru, vrátane fruktózy, glukózy a sacharózy, vďaka ktorým je jablko sladšie, šťavnatejšie a menej zrnité.
Pektináza urýchľuje rozklad pektínu, štruktúrnej látky v bunkových stenách, ktorá vedie k jemnejšiemu plodu, a chlorofyláza rozkladá chlorofyl a odhaľuje červené pigmenty pod ním. Iné enzýmy premieňajú veľké organické molekuly na menšie zložky, ktoré sa odparujú a vytvárajú atraktívnu arómu.
Oxidácia jabĺk
Jablká, bohužiaľ, nezostanú navždy sladké a šťavnaté. Pokožka je skôr alebo neskôr dostatočne jemná na to, aby sa mohla ľahko pomliaždiť, alebo je rezaná. Keď k tomu dôjde, kyslík vstúpi do buniek v jablku a enzým nazývaný polyfenol oxidáza kombinuje kyslík s inými molekulami za vzniku medziproduktov známych ako o-chinóny.
Tieto reagujú s aminokyselinami a vytvárajú výraznú hnedú farbu. Hnednutie možno spomaliť technikami, ako je natieranie jabĺk cukrom alebo citrónovou šťavou. Môžete vykonať enzymatické zhnednutie jablkový experiment tým, že si z jedného zahryznete a necháte ho niekoľko hodín vo vnútri.
Ďalšie enzýmové reakcie
Teraz, keď viete o aktivite enzýmov v jablkách, môžete byť zvedaví, ako enzýmy fungujú ako katalyzátory pri iných reakciách. Jedným z najdôležitejších spôsobov, ako fungujú enzýmy, je náš vlastný ľudský organizmus. Enzýmy pomáhajú urýchliť chemickú reakciu, ktorá nastane, keď dôjde k našej tráviace systémy rozložiť si jedlo, ktoré jeme, aby sme potom mohli tieto kalórie použiť ako palivo na napájanie tela.
Aktivita enzýmov je tiež užitočná na urýchlenie chemických reakcií v rôznych výrobkoch, ktoré často používate alebo konzumujete. Napríklad veľa výrobcov syrov musí pochopiť, ako enzýmy pracujú na výrobe alebo dochutení svojho syra. Ostatní výrobcovia syrov používajú enzým laktát na výrobu syra, ktorý je bezpečný pre ľudí trpiacich neznášanlivosťou laktózy.
Enzýmy nájdete aj v mnohých čistiacich prostriedkoch pre domácnosť. Niektoré enzýmy môžu pomôcť urýchliť chemickú reakciu, ktorá prebieha, aby sa zbavili škvŕn a mastnoty. Pochopenie viac informácií o kritickej úlohe enzýmov v chemických reakciách vám môže pomôcť pochopiť spôsoby, ktoré každý deň spôsobujú malé a veľké rozdiely v našich životoch.