انزیم

آنزیم. آنزیم ( به فرانسوی: enzyme ) یا زی مایه[ ۱] اغلب پروتئین هایی هستند که به عنوان کاتالیزورهای بیولوژیکی عمل می کنند. کاتالیزورها سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می دهند. مولکول هایی که ممکن است آنزیم ها روی آن عمل کنند سوبسترا نامیده می شوند و آنزیم بسترها را به مولکول های مختلفی که به عنوان فرآورده معروف هستند تبدیل می کند. تقریباً تمام فرایندهای متابولیک موجود در سلول نیاز به کاتالیز آنزیم دارند تا به سرعت کافی انجام شود تا زندگی ادامه یابد. مسیرهای متابولیک به کاتالیز مراحل فردی آنزیم ها بستگی دارند. مطالعه آنزیم ها که به عنوان آنزیم شناسی[ a] نامیده می شود و در زمینه جدیدی به نام تجزیه شبه آنزیمی رشد یافته است، با درک اینکه در طول تکامل، برخی از آنزیم ها توانایی انجام کاتالیز بیولوژیکی را از دست داده اند، که غالباً در توالی اسیدهای آمینه آنها و خصوصیات غیرعادی «شبه کاتالیستی» منعکس می شود. آنزیم ها بخشی از سیستم ایمنی هستند که در بزاق اشک عرق و معده وجود دارد و به هضم و حذف هرگونه پاتوژن پاسخ می دهد
آنزیم ها در بیش از ۵۰۰۰ نوع واکنش بیوشیمیایی به عنوان کاتالیزور شناخته شده اند. سایر بیوکاتالیست ها مولکول های RNA کاتالیزوری هستند که ریبوزیم نامیده می شوند. ویژگی آنزیم ها از ساختارهای سه بعدی منحصر به فرد آنها ناشی می شود. مانند همه کاتالیزورها، آنزیم ها با کاهش انرژی فعال سازی، سرعت واکنش را افزایش می دهند. بعضی از آنزیم ها می توانند با تبدیل خود به بستر موجب تولید میلیون ها بار سریعتر محصول شوند. اوروتیدین '۵ - فسفات دکربوکسیلاز موجب می شود واکنشی که در نبود این آنزیم میلیون ها سال به طول می انجامد در چند میلی ثانیه رخ دهد. از نظر شیمیایی، آنزیم ها مانند هر کاتالیزوری هستند و در واکنش های شیمیایی مصرف نمی شوند و تعادل یک واکنش را تغییر نمی دهند.
آنزیم ها با ویژگی های خاصی نسبت به سایر کاتالیزورهای دیگر متفاوت هستند. فعالیت آنزیم را می توان تحت تأثیر مولکول های دیگر قرار داد: بازدارندهها مولکول هایی هستند که باعث کاهش فعالیت آنزیم می شوند و فعال کننده ها مولکول هایی هستند که فعالیت را افزایش می دهند. بسیاری از داروهای درمانی و سموم مهارکننده یا بازدارنده آنزیم هستند. فعالیت آنزیم به طور قابل توجهی خارج از دمای و pH مطلوب آن کاهش می یابد و بسیاری از آنزیم ها هنگام قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد ( پایدار ) واسرشته می شوند و ساختار و خواص کاتالیزوری خود را از دست می دهند.

آنزیم. آنْزیم (enzyme)
آنْزیم
آنْزیم
کاتالیزوریزیست شناختی. در یاخته ها تولید می شود و واکنش های شیمیایی لازم برای حیات را تسریع می کند. آنزیم ها پروتئین های پیچیده و درشتی اند که معمولاً محلول و فوق العاده اختصاصی اند، بدین معنی که هر واکنش شیمیایی به آنزیم خاص خود نیاز دارد. اختصاصی بودن آنزیم ناشی از مکان فعالآن، یعنی ناحیه ای با شکل متناظر قسمتی از مولکول است، که با آن واکنش انجام می شود (جزء مورد عمل). شکلی از آنزیم که پیوندهای شیمیایی را فقط با نوع خاصی از مادۀ شیمیایی ایجاد می کند، تقریباً مثل کلید خاصی است که فقط به قفل خاصی می خورد (فرضیه کلید و قفل). آنزیم و جزء مورد عمل در هم جا می گیرند و ترکیب پیچیده ای از آنزیم و آن جزء به وجود می آید که سبب روی دادن واکنش شیمیایی می شود. پس از آن، آنزیم بدون تغییر جدا می شود. عوامل گوناگونی در فعالیت و بازده آنزیم ها مؤثرند، ازجمله دما و درجۀ اسیدی (خاصیت اسیدی). دماهای بالاتر از ۶۰ درجه سانتی گراد به ساختار ظریف آنزیم آسیب می رسانند (تقلیب) و آن را نافعال می سازند و از این رو، سبب متوقف شدن واکنش می شوند. هر آنزیم در دامنۀ خاصی از دما و پها دارای بهترین عملکرد و حداکثر سرعت است و بر اثر قدرت اسیدی یا قلیایی یا دمای زیاده ازحد تقلیب می یابد. آنزیم های گوارشی(← گوارش) عبارت اند از آمیلازها که نشاسته را هضم می کنند، لیپازها برای هضم چربی ها، و پروتئازها برای هضم پروتئین. آنزیم های دیگر در تبدیل انرژی غذایی به اِی تی پی، تولید همۀ اجزای مولکولی بدن، همتاسازی دی اِن اِی در زمان تقسیم یاخته، تولید هورمون ها، و مهار حرکت مواد هنگام ورود به سلول ها و خروج از آن ها نقش دارند. آنزیم ها در پزشکی و صنعت کاربرد بسیار دارند. استفاده از آن ها در تولید پودرهای شوینده و دارو نمونه ای از این کاربردهاست (← بیوتکنولوژی). آنزیم ها را می توان از باکتری ها و قارچ ها استخراج کرد و اکنون، مهندسی ژنتیک این امکان را فراهم کرده است که آنزیمی را برای منظور خاصی برازش کند. فراوان ترین آنزیم ریبولوز بی فسفات کربوکسیلاز است. این آنزیم در کلروپلاست ها یافت می شود و آنزیم نورساخت (فتوسنتز) است. آنزیم ها کاتالیزورهایی اند که مولکول های بزرگ را به مولکول های کوچک تر تجزیه می کنند و خود بی تغییر باقی می مانند. مشابه کلید و قفل، هر آنزیم مختص یک مولکول است. بهترین عملکرد آنزیم ها، غالباً در محدودۀ پها و دمای خاصی صورت می گیرد. با افزایش دما، آنزیم مولکول های بیشتری را کاتالیز می کند، ولی اگر دما از حد مجاز فراتر رود، آنزیم آسیب می بیند.