สารเคมีชนิดใดที่จะเร่งการทำงานของเอนไซม์?

แต่ละล้านล้านเซลล์ในร่างกายของคุณขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาเคมีนับพัน ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของคุณอาจเกิดขึ้นในหลอดทดลอง แต่จะเกิดขึ้นช้ากว่ามาก ซึ่งช้าเกินไปที่จะสนับสนุนกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต

เอนไซม์ เป็นโปรตีนภายในสิ่งมีชีวิตที่ช่วยทำปฏิกิริยาเคมีควบคู่กันไป ความสามารถในการทำงานและความเร็วในการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ปัจจัยเหล่านี้บางส่วนเป็นสารเคมีอื่นๆ

ปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับการทำลายและการก่อตัวของพันธะระหว่างอะตอม การทำลายพันธะของสารเคมีตั้งต้น - สารตั้งต้น - ใช้พลังงาน ที่เรียกว่าพลังงานกระตุ้น เอ็นไซม์เป็นโปรตีนที่จับตัวทำปฏิกิริยาและปรับทิศทางพวกมันในลักษณะที่พลังงานกระตุ้นลดลง สารตั้งต้นเรียกอีกอย่างว่า พื้นผิว.

เอ็นไซม์ทำหน้าที่จับซับสเตรตในตำแหน่งเฉพาะที่เรียกว่าแอคทีฟไซต์ ไซต์ที่ใช้งานอยู่มีรูปร่างในลักษณะที่ช่วยให้ยึดกับพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจงได้ สารประกอบเชิงซ้อนของเอนไซม์-สารตั้งต้นที่ถูกผูกไว้ทำให้สารตั้งต้นแตกตัวได้ง่ายขึ้นและสร้างพันธะใหม่ในผลิตภัณฑ์

จากนั้นผลิตภัณฑ์จะถูกปล่อยออกมาจากเอนไซม์

รูปร่างของแอกทีฟไซต์คือสิ่งที่ช่วยให้เอ็นไซม์ทำงาน หากไซต์แอ็กทีฟบิดเบี้ยว ซับสเตรตจะไม่จับและปฏิกิริยาจะไม่ได้รับความช่วยเหลือ เอ็นไซม์บางชนิดต้องการสารเคมีที่เรียกว่าโคแฟกเตอร์เพื่อให้มีรูปร่างที่เหมาะสม

ปัจจัยร่วมสามารถอยู่ในรูปแบบของอะตอมอนินทรีย์หรือโมเลกุลอินทรีย์ ตัวอย่างของปัจจัยร่วม ได้แก่ อะตอมสังกะสีที่แตกตัวเป็นไอออน – อะตอมที่สูญเสียอิเล็กตรอนไปสองสามตัว – ซึ่งจำเป็นในเอนไซม์แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนสซึ่งใช้ในการเผาผลาญแอลกอฮอล์

โมเลกุลนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์เป็นโคแฟกเตอร์โมเลกุลอินทรีย์ทั่วไปและเรียกอีกอย่างว่า โคเอ็นไซม์. มักมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่ต้องการการถ่ายโอนอะตอมไฮโดรเจนหรือไอออน โคเอ็นไซม์และโคแฟกเตอร์อนินทรีย์อาจจำเป็นสำหรับการทำงานของเอ็นไซม์ และหากมีไม่เพียงพอ อัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยรวมจะช้า

เอนไซม์แต่ละตัวมีหน้าที่เฉพาะอย่างใดอย่างหนึ่ง เอ็นไซม์ที่แยกโมเลกุลฟรุกโตสออกเป็นสองส่วน ไม่สามารถใช้เพื่อปลดปล่อยออกซิเจนจาก เซลล์เม็ดเลือดแดง. เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาขึ้น จำเป็นต้องมีทั้งเอนไซม์และสารตั้งต้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถถูกจำกัดได้ด้วยการขาดแคลนเอนไซม์หรือสารตั้งต้นอย่างใดอย่างหนึ่ง

ในอีกทางหนึ่ง หากมีสารตั้งต้นในเซลล์จำนวนมากและมีเอ็นไซม์ไม่มาก การเติมเอ็นไซม์มากขึ้นจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ถ้ามีเอ็นไซม์จำนวนมากและมีซับสเตรตไม่มาก การเติมซับสเตรตจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม การเพิ่มซับสเตรตมากขึ้นเมื่อมีซับสเตรตจำนวนมากและมีเอ็นไซม์ไม่มาก (หรือเพิ่มเอ็นไซม์ในสถานการณ์ตรงกันข้าม) จะไม่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ความเร็วที่แท้จริงของปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์จะไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือเวลาตั้งแต่การจับตัวกันของซับสเตรตจนถึงการปลดปล่อยผลิตภัณฑ์จะเท่ากันสำหรับเอนไซม์แต่ละประเภท เมื่อพูดถึงการเร่งการทำงานของเอนไซม์ หนึ่งหมายถึงการเพิ่มจำนวนของเอนไซม์ที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีอย่างแข็งขันเพื่อให้จำนวนปฏิกิริยาทั้งหมดเพิ่มขึ้น

เช่น ถ้าไม่พอ สังกะสี เพื่อให้เข้ากับเอนไซม์ประมวลผลดีเอ็นเอเฉพาะชนิดทั้งหมดในเซลล์ จากนั้นการเพิ่มสังกะสีมากขึ้นจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยทำให้เอนไซม์สามารถทำงานได้มากขึ้น

เช่นเดียวกับการเพิ่มซับสเตรตหรือเอ็นไซม์มากขึ้น: การกระทำจะถูกเร่งโดยให้เอ็นไซม์จำนวนมากขึ้นเพื่อเร่งปฏิกิริยาเคมี ไม่ใช่โดยการเร่งเอนไซม์ตัวใดตัวหนึ่งโดยเฉพาะ