Свака од трилиона ћелија вашег тела зависи од хиљада хемијских реакција. Хемијске реакције које се одвијају у вашем телу могу се одвијати у епрувети, али би се дешавале много спорије - преспоро да би подржале активности живог организма.
Ензими су протеини у живим организмима који помажу хемијским реакцијама. На њихову способност функционисања и брзину којом раде утиче неколико фактора. Неки од тих фактора су и друге хемикалије.
Како делују ензими
Хемијске реакције укључују разбијање и стварање веза између атома. Прекидање веза почетних хемикалија - реактаната - захтева енергију. То се назива енергија активације. Ензими су протеини који се хватају за реактанте и усмеравају их на такав начин да је енергија активације нижа. Такође се називају и реактанти подлоге.
Ензим делује на везивање супстрата на одређеним местима која се називају активна места. Активне локације су обликоване на начин који им омогућава да се прикаче за одређене подлоге. Везани комплекс ензим-супстрат олакшава реактантима да раскидају везе и формирају нове у производу.
Тада се производ ослобађа од ензима.
Хемикалије које помажу хемијским реакцијама: кофактори
Облик активног места је оно што омогућава ензимима да раде. Ако је активно место искривљено, подлога се неће везати и реакција неће бити од помоћи. Неки ензими захтевају да врсте хемикалија које се називају кофактори поприме одговарајући облик.
Кофактори могу бити у облику неорганских атома или органских молекула. Примери кофактора укључују јонизовани атом цинка - онај који је изгубио неколико електрона - што је неопходно у ензиму алкохол дехидрогенази, који се користи за метаболизацију алкохола.
Молекул никотинамид аденин динуклеотид је уобичајени органски молекуларни кофактор, а назива се и коензим. Често учествује у реакцијама које захтевају пренос атома или јона водоника. Коензими и неоргански кофактори могу бити потребни да би ензим радио, а ако их нема довољно, тада ће укупна брзина реакције бити спора.
Хемикалије које помажу хемијским реакцијама: подлоге
Сваки ензим има једну одређену функцију. Ензим који цепи молекулу фруктозе на два дела не може се користити за ослобађање кисеоника Црвена крвна зрнца. Да би се реакција догодила, морају бити присутни и ензим и супстрат. Брзина реакције може бити ограничена недостатком било ензима или супстрата.
Другим речима, ако у ћелији има пуно супстрата, а мало ензима, додавање више ензима повећаће брзину реакције. Супротно томе, ако има пуно ензима, а мало супстрата, додавање супстрата повећаће брзину реакције. Међутим, додавање више супстрата када има пуно супстрата и нема пуно ензима (или додавање више ензима у супротној ситуацији) неће повећати брзину реакције.
Брже стопе реакција
Стварна брзина реакције катализоване ензимима се не мења. То јест, време од везивања супстрата до ослобађања производа је исто за сваку поједину врсту ензима. Када се говори о убрзавању деловања ензима, подразумева се повећање броја ензима који активно учествују у хемијским реакцијама, тако да укупан број реакција расте.
На пример, ако нема довољно цинк како би се подударао са одређеном врстом ензима за обраду ДНК у ћелији, додавање више цинка повећаће брзину реакције омогућавајући да више ензима буде активно.
Исто је и са додавањем више супстрата или више ензима: дејство се убрзава омогућавањем да више ензима катализује хемијске реакције, а не убрзавањем било ког одређеног ензима.