Erklären Sie die Rolle von Enzymen bei chemischen Reaktionen und Stoffwechselwegen

nzyme sind ein gemeinsamer und integraler Bestandteil aller Körpersysteme. Sie sind für Zellen kodiert und werden von diesen konstruiert wobei jede Zelle unterschiedliche Enzyme produziert die für die Funktion der Zelle spezifisch sind sowie Enzyme die allen oder den meisten Zellen gemeinsam sind. Enzyme unterstützen den Fortschritt chemischer Reaktionen im Körper. Eine Reihe chemischer Reaktionen wird als biochemischer Reaktionsweg bezeichnet.

Enzymsynthese

Enzyme sind eine spezielle Art von Protein. Proteine ​​bestehen aus Aminosäuren. Die DNA im Zellkern enthält eine Folge von Chemikalien Basen genannt die den Buchstaben A T C und G entsprechen. Eine lange Folge von Basen kodiert für ein Protein. Diese Sequenz wird als Gen bezeichnet. Alle drei Basen nennt man ein Codon; Beispielsweise kodiert der Code AGA für die Aminosäure Arginin; Wäre dies gefolgt von GTT wäre Valin die nächste Aminosäure im Protein. Jedes aktive Gen in der DNA wird im Wesentlichen in eine ähnliche Chemikalie namens RNA kopiert die aus dem Zellkern entnommen wird. Dann wird die RNA verwendet um die Proteine ​​auf Strukturen die Ribosomen genannt werden zusammenzusetzen.

Enzymstruktur

Die Aminosäuren werden nacheinander miteinander verkettet. Wenn sie zusammenkommen beginnen sich die Aminosäuren zu komplexeren Strukturen zu falten. Eine sehr lange Sequenz von Aminosäuren wird letztendlich eine dreidimensionale Maschine bilden die wir ein Enzym nennen. Die Enzyme sind magnetisch und elektrisch geladen und haben bewegliche Teile wie eine Maschine.

Chemische Reaktionen und Enzymfunktion

Chemikalien binden analog zu einem Schloss und Schlüssel an ein Enzym. Zum Beispiel kann eine Chemikalie mit drei Seiten wie ein Dreieck eine positive Seite und zwei negative Seiten haben. Ein Enzym das diese Chemikalie bindet hat eine negative Seite und zwei positive Seiten um die Chemikalie magnetisch zu binden. Dieser Bereich der chemischen Bindung wird als aktives Zentrum bezeichnet. Einmal gebunden kann das Enzym seine Form ändern um die Chemikalie zu verändern. Es kann eine Bindung zwischen Atomen im Molekül aufbrechen oder neue Bindungen bilden oder zwei Chemikalien miteinander verbinden. Diese chemischen Reaktionen können normalerweise ohne Enzyme ablaufen können jedoch sehr langsam ablaufen. Enzyme beschleunigen chemische Reaktionen und leiten Chemikalien durch eine Reihe von Veränderungen.

Enzympfade

Im Körper gibt es viele Enzympfade von denen viele noch entdeckt und vollständig aufgeklärt werden müssen. Der oben beschriebene Prozess bei dem DNA ausgelesen RNA aus ihren Basen konstruiert und Proteine ​​wie Enzyme aus der RNA synthetisiert werden umfasst eine Reihe chemischer Reaktionen. Diese Reaktionen werden durch Enzyme beschleunigt oder katalysiert. Als weiteres Beispiel durchlaufen die Kohlenhydrate in Lebensmitteln eine Reihe chemischer Reaktionen um letztendlich Brennstoff für die Zelle zu erzeugen. Diese chemischen Reaktionen laufen über zahlreiche Enzyme ab. Enzyme können Fett abbauen Fett aufbauen oder Hormone wie Testosteron synthetisieren. Alle diese Prozesse sind mit chemischen Reaktionen verbunden.

Enzymregulation

Enzyme haben auch von ihrer Hauptbindungsstelle getrennte Bindungsstellen so genannte allosterische Stellen die sich an andere Chemikalien binden können um die Geschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verlangsamen was sie arbeiten. Zusätzlich können andere Chemikalien an das aktive Zentrum binden und es hemmen indem sie um das Zentrum konkurrieren. Viele Medikamente wirken auf diese Weise. NSAIDs wie Ibuprofen binden an das Enzym COX und hindern es daran entzündungshemmende Chemikalien zu bilden