Cơ chế tác dụng của enzyme là gì? Đặc điểm và vai trò của enzyme

Cơ chế tác dụng của enzyme là gì? Các loại enzyme có những đặc điểm và vai trò như thế nào? Nếu bạn đang băn khoăn thắc mắc về những vấn đề kể trên thì hãy đọc ngay bài viết dưới đây để được giải đáp một cách đầy đủ và chi tiết nhé!

Cơ chế tác dụng của enzyme là gì? Đặc điểm và vai trò của enzyme 1

Cơ chế tác dụng của enzyme xúc tác cho phản ứng

Cơ chế tác dụng của các enzyme sinh học

Enzyme là những hợp chất sinh học với khối lượng phân tử lớn có tác dụng chính là xúc tác cho cá phản ứng hóa học, sinh học trong tự nhiên và các quá trình trao đổi chất nội bào, ngoại bào. Sự xúc tác của enzyme có ý nghĩa rất lớn khi giúp kích thích phản ứng xảy ra và đẩy nhanh tốc độ của phản ứng.

Trong tự nhiên, có đến hàng ngàn loại enzyme khác nhau xuất hiện ở đa dạng các loài sinh vật từ động vật, thực vật cho đến vi sinh vật. Mỗi loại enzyme sẽ xúc tác cho một phản ứng hóa sinh tương ứng, đồng thời cũng liên kết với một loại cơ chất, chất phản ứng đặc trưng.

Cơ chế tác dụng của enzyme xúc tác cho các phản ứng thường xảy ra theo 3 giai đoạn. Đầu tiên, enzyme sẽ liên kết với chất phản ứng để tạo nên một phức hợp enzyme – cơ chất. Để có thể liên kết được với chất phản ứng, trong cấu trúc hóa học của mỗi enzyme sẽ có một vùng đặc trưng được gọi là trung tâm hoạt động. Đây là phần quan trọng nhất của enzyme quyết định đến hoạt lực xúc tác phản ứng và nếu vùng này có vấn đề bất thường thì enzyme sẽ gần như bị mất đi vai trò. 

Tiếp đến, trung tâm hoạt động của enzyme sẽ tác động vào chất phản ứng, thúc đẩy và làm tăng tốc độ của phản ứng biến đổi cơ chất ban đầu thành một hoặc một số chất khác được gọi là sản phẩm. Lúc này phức hợp sẽ chuyển thành enzyme-sản phẩm. 

Cuối cùng, vùng trung tâm hoạt động của enzyme sẽ ngắt liên kết với sản phẩm và sản phẩm sẽ được tách ra, kết thúc phản ứng. Sau đó, enzyme sẽ tiếp tục liên kết với cơ chất để thực hiện vòng lặp xúc tác phản ứng cho đến khi không còn chất phản ứng nữa. 

Chúng ta hoàn toàn có thể tác động vào khả năng xúc tác phản ứng của enzyme bằng những chất có khả năng kích thích tăng cường tác dụng của enzyme hoặc những chất ức chế, làm giảm tác dụng của enzyme. Trong thực tế tùy thuộc vào mục đích tương ứng mà người ta có thể làm tăng hoặc làm giảm hoạt tính của các enzyme.

Cơ chế tác dụng của enzyme là gì? Đặc điểm và vai trò của enzyme 2

Vòng lặp xúc tác phản ứng của enzyme

Đặc điểm của enzyme

Bản chất của các enzyme là protein nên cấu trúc hóa học của chúng sẽ có đặc điểm tương tự như những chuỗi polypeptide được cấu thành từ sự liên kết của các loại acid amin. Mỗi phân tử enzyme có thể được tạo nên từ hàng trăm đến hàng ngàn acid amin nên trọng lượng phân tử lớn lên đến hàng chục ngàn Dalton, thậm chí là đến hàng triệu Dalton. 

Trong thực tế, có những loại enzyme không chỉ được cấu tạo nên từ protein mà có có một số thành phần khác không phải là protein, được gọi là phi protein. Thành phần này có thể là các ion kim loại, ion phi kim hoặc những hợp chất hữu cơ tương ứng. 

Một số đặc điểm tính chất chung của các loại enzyme:

+ Enzyme có những đặc điểm lý hóa tương tự như protein: enzyme không thể đi qua được màng tế bào do có kích thước phân tử quá lớn, enzyme có thể dễ dàng hòa tan trong nước tạo thành dung dịch có dạng keo, enzyme có thể tan trong dung dịch muối loãng và một số dung môi hữu cơ phân cực, nhưng không tan trong những dung môi hữu cơ không phân cực. 

+ Enzyme có tính kém bền bởi nhiệt độ: nếu ở trong môi trường nhiệt độ cao enzyme sẽ bị biến tính và mất đi đặc tính sinh học. 

+ Enzyme cũng kém bền trong điều kiện môi trường pH quá cao (base) hoặc quá thấp (acid).

+ Enzyme có tính lưỡng tính: có thể tồn tại ở các dạng cation (mang điện tích dương), anion (mang điện tích âm) hoặc dạng trung hòa điện tùy thuộc vào môi trường pH tương ứng. 

Cơ chế tác dụng của enzyme là gì? Đặc điểm và vai trò của enzyme 3

Cấu trúc phức tạp của phân tử enzyme

Vai trò của các enzyme trong cơ thể

Số lượng các loại enzyme trong cơ thể của chúng ta là vô cùng nhiều và mỗi loại đều đóng góp một vai trò quan trọng trong các quá trình tiêu hóa chuyển hóa và trao đổi chất:

+ Các enzyme sẽ xúc tác cho các phản ứng sinh hóa trong cơ thể. Sự có mặt của các enzyme sẽ làm tăng tốc độ của các phản ứng có thể lên đến hàng triệu lần. Nếu không có enzyme nhiều phản ứng sẽ xảy ra vô cùng chậm và thậm chí là không thể xảy ra phản ứng. 

+ Ngoài khả năng xúc tác, một số enzyme còn có thể điều hóa nhiều quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể thông qua cơ chế ức chế hoặc hoạt hóa. 

Qua bài viết vừa rồi, hy vọng rằng độc giả đã có thêm được nhiều kiến thức và hiểu rõ hơn về cơ chế tác dụng cũng như đặc điểm, vai trò của các enzyme sinh học. Để tìm hiểu thêm về nhiều kiến thức bổ ích khác, xin vui lòng truy cập vào địa chỉ: https://biogreenjsc.com.vn/tin-tuc/