אינזימים

מהם אינזימים?

• אנזימים הם קבוצה ייחודית של חלבונים שמגבירים את הקצב של תגובות כימיות שונות המתרחשות בתאים חיים, ועל כן הם נקראים זרזים ביולוגיים. האנזימים הם החלבונים החשובים ביותר.

• אינזימים מעורבים בכל תהליכי חילוף החומרים .

• ללא אינזימים רוב התגובות המתרחשות בתאים לא היו מתנהלות בקצב מהיר דיו.

  תהליכי החיים מזורזים על ידי מספר רב של אנזימים שונים הפועלים בתיאום, ולכן חסר באנזים יחיד עלול לפגוע בפעילות התקינה של הגוף.

• מחלות תורשתיות רבות, כגון ציסטיק פיברוזיס, נובעות מחסר באנזים.

מבנה האינזימים.

• כמו כל חלבון, גם האנזים בנוי משרשרת של חומצות אמיניות.

• בעקבות משיכות בין חומצות אמיניות המצויות באזורים שונים בשרשרת, השרשרת

    מתקפלת ליצירת מבנה מרחבי הדומה לפקעת.

• לכל חלבון מבנה מרחבי אופייני וייחודי לו.

• פעילותם הביולוגית של החלבונים תלויה במבנה המרחבי שלהם. שינויים במבנה המרחבי עלולים לפגוע בפעילות האנזים.

• הפעילות האנזימטית של האנזים מרוכזת באזור קטן באנזים, שנקרא אתר פעיל.

ייחודיות האינזים

החומר שהאנזים פועל עליו נקרא סובסטרט (מצע).

החומר שנוצר בסוף התגובה האנזימטית נקרא תוצר.

לדוגמה: בתגובה שבה האנזים קטלאז מזרז פירוק מי חמצן למים ולחמצן, מי חמצן הם הסובסטרט, מים וחמצן הם התוצרים.

האתר הפעיל הוא האזור באנזים שהסובסטרט נקשר אליו, ובו מתרחשת הפעילות האנזימטית.

האתר הפעיל של כל אנזים מותאם רק לסובסטרט שעליו הוא פועל, ולכן כל אנזים פועל על סובסטרט ייחודי לו ומזרז תגובה כימית ייחודית.

אפשר לדמות את ההתאמה המרחבית שבין האנזים לבין הסובסטרט להתאמה שבין מפתח למנעול: כשם שרק מפתח מתאים פותח מנעול כלשהו, כך רק אנזים ייחודי יכול להיקשר לסובסטרט “שלו”.

.כאשר הסובסטרט נקשר לאתר הפעיל של האנזים, הקישור משרה שינויים באתר הפעיל, וכך נוצרת התאמה מושלמת בין האנזים לסובסטרט

דרך פעילות האינזים

• עקב התנועה המתמדת של המולקולות נוצרים מפגשים בין האנזים לסובסטרט.

• הסובסטרט נקשר לאתר הפעיל של האנזים ונוצר תצמיד אנזים-סובסטרט.

    התצמיד אינו יציב. בתוך זמן קצר האנזים גורם לשינוי בסובסטרט, ואז התוצר משתחרר

    מהאתר הפעיל של האנזים.

• האנזים עצמו משתחרר בסיום התגובה בלי שחל בו שינוי, לכן הוא מסוגל להיקשר שוב לסובסטרט חדש ולזרז תגובה כלשהי מספר רב של פעמים.

צפו בסרטון הבא המציג את פעילות האנזים.