Enzymen zijn een gemeenschappelijk en integraal onderdeel van alle lichaamssystemen. Ze zijn gecodeerd en geconstrueerd door cellen, waarbij elke cel verschillende enzymen specifiek voor de functie van de cel maakt, evenals enzymen die algemeen zijn voor alle of de meeste cellen. Enzymen helpen bij het verbeteren van chemische reacties in het lichaam; een reeks chemische reacties wordt een biochemische route genoemd.
Enzym Synthese
Enzymen zijn een speciaal type eiwit. Eiwitten zijn samengesteld uit aminozuren. Het DNA in de celkern bevat een reeks chemicaliën, basen genaamd, die overeenkomen met de letters A, T, C en G. Een lange reeks basen codeert voor een eiwit. Deze sequentie wordt een gen genoemd. Elke drie basen wordt een codon genoemd; het codeert voor een aminozuur. De code AGA codeert bijvoorbeeld voor het aminozuur arginine; als dit door GTT werd gevolgd, zou valine het volgende aminozuur in het eiwit zijn. Elk actief gen in DNA wordt in wezen gekopieerd naar een vergelijkbare chemische stof, RNA genaamd, die uit de kern van de cel wordt gehaald. Vervolgens wordt het RNA gebruikt om de eiwitten te assembleren op structuren die ribosomen worden genoemd.
Enzymstructuur
De aminozuren worden één voor één aan elkaar geketend. Als ze samenkomen, beginnen de aminozuren zich te vouwen in meer complexe structuren. Een zeer lange reeks aminozuren zal uiteindelijk een driedimensionale machine vormen die we een enzym noemen. De enzymen hebben gebieden met magnetische en elektrische lading en hebben bewegende delen zoals een machine.
Chemische reacties en enzymfunctie
Chemische stoffen binden aan een enzym op een manier analoog aan een slot en een sleutel. Een chemische stof met drie zijden zoals een driehoek kan bijvoorbeeld een positieve zijde hebben en twee negatieve zijden. Een enzym dat die chemische stof bindt, heeft een negatieve kant en twee positieve kanten om de chemische stof magnetisch te binden. Dit gebied van chemische binding wordt de actieve site genoemd. Eenmaal gebonden, kan het enzym van vorm veranderen om de chemische stof te veranderen. Het kan een binding tussen atomen in het molecuul verbreken, of nieuwe bindingen vormen, of twee chemicaliën bij elkaar voegen. Deze chemische reacties kunnen normaal plaatsvinden zonder enzymen, maar kunnen zeer langzaam optreden. Enzymen versnellen chemische reacties en directe chemicaliën door een reeks veranderingen.
Enzym Pathways
Er bestaan veel enzymbanen in het lichaam en veel hiervan moeten nog worden ontdekt en volledig worden opgehelderd. Het hierboven beschreven proces, met het aflezen van DNA, constructie van RNA van zijn basis en synthese van eiwitten zoals enzymen uit het RNA, omvat een reeks chemische reacties. Deze reacties worden versneld of gekatalyseerd door enzymen. Als een ander voorbeeld ondergaan de koolhydraten in voedsel een opeenvolging van chemische reacties om uiteindelijk brandstof te maken voor de cel; deze chemische reacties vinden plaats via talrijke enzymen. Enzymen kunnen vet afbreken, of vet opbouwen, of hormonen zoals testosteron synthetiseren; al deze processen brengen chemische reacties met zich mee.
Enzym-verordening
Enzymen hebben ook bindingsplaatsen gescheiden van hun belangrijkste bindingsplaats, allosterische plaatsen genoemd, die aan andere chemicaliën kunnen binden om de snelheid waarmee ze werken te versnellen of te vertragen. Bovendien kunnen andere chemicaliën zich binden aan de actieve site en deze inhiberen door te strijden voor de site. Veel medicijnen werken op deze manier. NSAID's zoals ibuprofen binden aan het enzym COX en remmen het uit het maken van ontstekingschemicaliën.
