Ι. ΔΡΑΣΗ ΕΝΖΥΜΩΝ

Τα ένζυμα, γενικά, καταλύουν αντιδράσεις που θα μπορούσαν να γίνουν και χωρίς την παρουσία τους. Με την παρουσία όμως των ενζύμων η ταχύτητα των αντιδράσεων αυξάνεται ακόμη και μέχρι 100 εκατομμύρια φορές. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι αντιδράσεις που πραγματοποιούνται, με την παρουσία ενζύμων, μέσα σ’ ένα λεπτό, θα χρειάζονταν 32 μήνες για να πραγματοποιηθούν χωρίς αυτά.

ΙΙ. ΕΤΥΜΟΛΟΓΙΑ

Ο όρος ένζυμο (enzyme) καθιερώθηκε από το Φ. Κίνε (F. Kϋhne) το 1878, για να δηλώσει τις δραστικές ουσίες που βρίσκονται μέσα στα κύτταρα των ζυμών (μονοκύτταροι μύκητες). Προήλθε από τις ελληνικές λέξεις εν και ζύμη. Τυπικά, ένα ένζυμο αυξάνει την ταχύτητα μιας αντίδρασης από ένα εκατομμύριο (10⁶) έως και ένα τρισεκατομμύριο (10¹²) φορές. Κάτι αντίστοιχο θα ήταν η μείωση του χρόνου ζωής από 100 χρόνια σε ένα μόνο δευτερόλεπτο.

ΙΙΙ. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΕΝΖΥΜΩΝ

1. Η καταλυτική δράση των ενζύμων καθορίζεται από την τριτοταγή δομή του πρωτεϊνικού μορίου τους και χάνεται, όταν η δομή αυτή, για κάποιο λόγο, πάψει να υπάρχει.
2. Δρουν πολύ γρήγορα.
3. Παραμένουν αναλλοίωτα και μετά το τέλος της αντίδρασης μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν πολλές φορές, ώσπου να καταστραφούν.
4. Εμφανίζουν υψηλό βαθμό εξειδίκευσης
5. Η δραστικότητα των ενζύμων επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες. Σ’ αυτούς ανήκουν η θερμοκρασία, το pH κ.ά.

IV. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΕΝΖΥΜΩΝ

Θερμοκρασία: Όπως συμβαίνει στις περισσότερες χημικές αντιδράσεις, έτσι και σ’ αυτές που καταλύονται από ένζυμα (ενζυμικές) η ταχύτητά τους μεταβάλλεται ανάλογα με τη μεταβολή της θερμοκρασίας. Για κάθε ένζυμο υπάρχει μια ορισμένη θερμοκρασία (άριστη), στην οποία η ταχύτητα της αντίδρασης γίνεται μέγιστη.
Τα περισσότερα ένζυμα δρουν άριστα σε θερμοκρασίες μεταξύ 36°- 38°C, που είναι και η θερμοκρασία του σώματος του ανθρώπου. Με την αύξηση της θερμοκρασίας πάνω από το όριο αυτό, η ταχύτητα της αντίδρασης αρχίζει να ελαττώνεται καθώς μειώνεται η δραστικότητα των ενζύμων. Γύρω στους 50° C η μεταβολή στη δραστηριότητα των ενζύμων γίνεται “μόνιμη”. Αυτό σημαίνει ότι δεν επανέρχεται με την ελάττωση της θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο ότι τα πρωτεϊνικά αυτά μόρια χάνουν την τριτοταγή δομή τους, χάρη στην οποία είναι δραστικά.

pH: Τα ένζυμα επηρεάζονται από μεταβολές του pΗ. Ισχυρά όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον μπορεί να προκαλέσει τη μερική ή την ολική καταστροφή τους. Για κάθε ένζυμο υπάρχει μια ορισμένη τιμή του pH, στην οποία η ταχύτητα της αντίδρασης που καταλύει είναι η μέγιστη. Για τα περισσότερα ένζυμα η τιμή αυτή κυμαίνεται μεταξύ των τιμών pH 5 και pH 9. Τα περισσότερα ενδοκυτταρικά ένζυμα δρουν άριστα γύρω στο pH 7. Αντίθετα, ένζυμα όπως τα πεπτικά, που εκκρίνονται και δρουν σε κοιλότητες του οργανισμού, συμπεριφέρονται διαφορετικά. Η πεψίνη, για παράδειγμα, ένζυμο που δρα στο στομάχι, εμφανίζει άριστη δράση σε pH περίπου 2. Αντίθετα η θρυψίνη, ένζυμο που δρα στο λεπτό έντερο, εμφανίζει άριστη δράση δρα σε pH περίπου 8,5.

V. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΝΖΥΜΩΝ

Χρόνο με το χρόνο η σημασία των ενζύμων για τις εφαρμογές της Βιοχημείας, της Βιοτεχνολογίας και της Βιοϊατρικής αυξάνεται. Συνεχώς ανακαλύπτονται και μελετώνται νέα ένζυμα με τεράστιο ενδιαφέρον για τις προσπάθειες βελτίωσης της ποιότητας ζωής του ανθρώπου.

Πηγές Εικόνων:

https://blog.farmacon.gr/katigories/texniki-arthrografia/kalliergitikes-praktikes/item/2186-i-energeia-ton-enzymon

http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGL-B106/726/4802,21694/