คำอธิบายของฟังก์ชันพื้นฐานของเอนไซม์ในเซลล์

เมื่อคุณนึกถึงเซลล์ คุณอาจนึกภาพออร์แกเนลล์และส่วนประกอบต่างๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นแบบจำลองทั่วไปของเซลล์ น่าเสียดาย คุณอาจละทิ้งส่วนที่ทำงานหนักที่สุดชิ้นหนึ่งของเซลล์ออกไป นั่นคือ โปรตีนพิเศษที่เรียกว่าเอนไซม์

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

เอ็นไซม์เป็นโปรตีนที่ทำงานในชีวิตประจำวันภายในเซลล์ ซึ่งรวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของปฏิกิริยาเคมีทำให้โมเลกุลพลังงานที่เรียกว่า ATP เคลื่อนที่ ส่วนประกอบของเซลล์และสารอื่นๆ สลายโมเลกุล (แคแทบอลิซึม) และสร้างโมเลกุลใหม่ (แอแนบอลิซึม).

เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่าจะเร่งอัตราที่สารตั้งต้นโต้ตอบเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมี ในการทำเช่นนี้ เอ็นไซม์จะลดพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับพันธะในการแตกตัวและเกิดพันธะใหม่ ทำให้การก่อตัวของผลิตภัณฑ์เร็วขึ้นมาก หากไม่มีเอนไซม์ ปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้จะดำเนินไปในอัตราที่ช้ากว่าหลายร้อยถึงหลายพันเท่า

สิ่งมีชีวิตเก็บพลังงานที่จำเป็นสำหรับชีวิตประจำวันในรูปของพลังงานเคมี รูปแบบหลักของพลังงานเคมีนี้คือ อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต หรือ ATP ซึ่งทำหน้าที่เหมือนแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้ว เอนไซม์หลักที่สร้าง ATP คือ ATP Synthase ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนในไมโตคอนเดรียของเซลล์ สำหรับทุกโมเลกุลของกลูโคสที่ย่อยสลายเป็นพลังงาน ATP Synthase จะสร้างโมเลกุล ATP 32 ถึง 34 ตัว

เอ็นไซม์เป็นเครื่องจักรโปรตีนที่ทำหน้าที่ในแต่ละวันภายในเซลล์ พวกเขาส่งพัสดุภัณฑ์จากส่วนหนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง พวกมันดึงโครโมโซมออกจากกันเมื่อเซลล์ผ่านไมโทซิส พวกเขาใช้ประโยชน์จาก cilia ซึ่งเปรียบเสมือนไม้พายของเซลล์ ช่วยให้เซลล์เคลื่อนที่ตัวเองหรือสารอื่นๆ โปรตีนจากมอเตอร์ทั่วไป ได้แก่ myosins, kinesins และ dyneins ตระกูลโปรตีนจากมอเตอร์เหล่านี้กระตุ้นการแตกของ ATP เป็น ADP (adenosine diphoshphate) เพื่อเข้าถึงพลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานที่รุนแรง

เซลล์ที่ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตจะได้รับพลังงานจากการทำลายสารประกอบอินทรีย์คาร์บอน เช่น น้ำตาล โปรตีน และไขมัน การแบ่งโมเลกุลเหล่านี้ออกเป็นส่วนเล็กๆ เป็นการแคแทบอลิซึม ในขณะที่การสร้างโมเลกุลใหม่จากชิ้นส่วนเล็กๆ ที่นำกลับมาใช้ใหม่เหล่านี้ถือเป็นแอแนบอลิซึม เอนไซม์ทำหน้าที่เหล่านี้ ตัวอย่างเช่น น้ำตาลกลูโคสธรรมดาเก็บพลังงานได้มาก แต่เซลล์ไม่สามารถเข้าถึงพลังงานนั้นเพื่อสร้าง ATP เว้นแต่จะสามารถทำลายพันธะภายในโมเลกุลของกลูโคสได้

ไม่ว่าจะเร่งปฏิกิริยาเคมี การผลิตและเก็บพลังงานให้กับเซลล์หรือเคลื่อนย้ายเซลล์ เอนไซม์ก็มีบทบาทสำคัญในเซลล์