การรู้จักเอนไซม์และประเภทของเอนไซม์

ปฏิกิริยาเคมีต่างๆเกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด เซลล์ในร่างกายทำหน้าที่ของมันผ่านปฏิกิริยานี้ ปฏิกิริยานี้มีหลายขั้นตอนและแต่ละขั้นตอนถูกควบคุมโดยเอนไซม์เฉพาะ

เอนไซม์สามารถกำหนดได้ว่าเป็นโปรตีนหรือโมเลกุลที่เป็นโปรตีนซึ่งเร่งปฏิกิริยาทางเคมีในร่างกายของสิ่งมีชีวิต โมเลกุลนี้มีหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี ซึ่งหมายความว่าเขาเป็นผู้สนับสนุนให้เปลี่ยนชุดของสารตั้งต้นหรือสารตั้งต้นเป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะ ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารที่สามารถเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาทางเคมีได้โดยไม่ต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงหรือถูกใช้ไปโดยปฏิกิริยานั้นเอง

บทบาทของตัวเร่งปฏิกิริยาคือช่วยให้เซลล์ดำเนินกระบวนการชีวิตรวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีได้อย่างรวดเร็ว หากไม่มีสิ่งนี้ปฏิกิริยาการเผาผลาญส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นอย่างช้าๆหรือไม่เกิดขึ้นเลย

ประวัติศาสตร์

เอนไซม์ได้รับการศึกษาในด้านเอนไซม์วิทยา ในโลกของการศึกษาที่สูงขึ้นเอนไซม์วิทยาไม่ได้ศึกษาเป็นแผนกแยกต่างหาก แต่สามารถพบได้ในโปรแกรมการศึกษาจำนวนมาก โดยปกติจะศึกษาในสาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์วิทยาศาสตร์การอาหารเทคโนโลยีการแปรรูปอาหารและสาขาวิทยาศาสตร์การเกษตร

การดำรงอยู่ของเอนไซม์ถูกค้นพบในช่วงปลายทศวรรษที่ 1700 และต้นปี 1800 เมื่อการย่อยเนื้อสัตว์โดยการหลั่งในกระเพาะอาหารและการเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลโดยสารสกัดจากพืชและน้ำลายกลายเป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตามยังไม่มีการระบุกลไกที่เกิดขึ้น ในปีพ. ศ. 2380 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Berzelius เป็นผู้บุกเบิกความรู้เกี่ยวกับโมเลกุลนี้ เขาเสนอชื่อ "ตัวเร่งปฏิกิริยา" ในเวลานั้นสำหรับสารที่สามารถเร่งปฏิกิริยา แต่ไม่ทำปฏิกิริยาเอง

(อ่านเพิ่มเติม: ดังนั้นส่วนหนึ่งของเรื่องทางพันธุกรรมยีนและโครโมโซมคืออะไร)

อย่างไรก็ตามกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์เองเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ พูดถึงการทำไวน์โดยการหมักหรือการหมักและการทำน้ำส้มสายชู ลัวส์ปาสเตอร์เป็นหนึ่งในคนที่ทำงานหนักมากในการหมักนี้และเมื่อศึกษาการหมักน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์ด้วยยีสต์หลุยส์ปาสเตอร์สรุปว่าการหมักนี้เร่งปฏิกิริยาด้วยพลังสำคัญที่มีอยู่ในเซลล์ยีสต์ที่เรียกว่า "การหมัก" และคิดว่าจะทำหน้าที่ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ชีวิต.

ในปีพ. ศ. 2421 Wilhelm Kühneนักสรีรวิทยาชาวเยอรมัน (1837–1900) ได้ใช้คำว่า "เอนไซม์" เป็นครั้งแรกซึ่งมาจากภาษากรีกενζυμονที่แปลว่า "ในตัวแทนการอบ" (ยีสต์) เพื่ออธิบายกระบวนการหมัก ต่อมาคำว่า "เอนไซม์" ถูกนำมาใช้เพื่ออ้างถึงสารที่ไม่มีชีวิตเช่นเปปซินและคำว่าการหมักใช้เพื่ออ้างถึงกิจกรรมทางเคมีที่เกิดจากสิ่งมีชีวิต

ประเภทของเอนไซม์

ระหว่างทางมีเอนไซม์หลายชนิดที่จำเป็นต้องทราบ ประการแรกคือสามารถสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่จากโมเลกุลขนาดเล็กหลายโมเลกุล ตัวอย่างเช่นเอนไซม์รวมโมเลกุลของกลูโคสหลายร้อยโมเลกุลและสร้างโมเลกุลของซูโครสในเซลล์พืช อีกตัวอย่างหนึ่งคือโมเลกุลของกรดอะมิโนหลายสิบหรือหลายร้อยโมเลกุลที่ประกอบกันเป็นโปรตีน

ประเภทที่สองคือเอนไซม์ที่สลายโมเลกุลใหญ่ให้เป็นโมเลกุลที่เล็กลง ตัวอย่างหนึ่งคือเอนไซม์ย่อยอาหารซึ่งสลายโมเลกุลของอาหารให้เป็นชิ้นเล็กลงเพื่อให้ย่อยได้

คุณสมบัติของเอนไซม์

เอนไซม์มีคุณสมบัติหลายประการ ประการแรกคือบทบาทเฉพาะในธรรมชาติ โดยที่เอนไซม์แต่ละชนิดสามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีได้เพียงชนิดเดียว ตัวอย่างเช่นโปรตีเอสที่สลายโปรตีนจะไม่สามารถสลายโปรตีนหรือคาร์โบไฮเดรตได้

คุณสมบัติที่สองมีความไวต่ออุณหภูมิ เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 37 องศาเซลเซียส ประการที่สามไวต่อการเปลี่ยนแปลง pH บางตัวทำงานได้ดีที่สุดที่ pH ต่ำ แต่บางตัวก็เหมาะสมที่ pH สูง

องค์ประกอบหลักของเอนไซม์คือโปรตีน เอนไซม์ยังทำงานกลับไปกลับมาในปฏิกิริยาต่อการเตรียมและการสลายตัวของสาร

คุณสมบัติสุดท้ายคือตัวเร่งปฏิกิริยา ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาจะเร่งปฏิกิริยาเคมีโดยการลดพลังงานกระตุ้น พลังงานกระตุ้นคือพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการเริ่มปฏิกิริยาเคมี