Jak se denaturuje enzym? 9 faktů, které byste měli vědět

by

Tento článek by poskytl podrobnosti o tom, „jak se denaturuje enzym“ spolu s dalšími užitečnými informacemi spojenými s procesem denaturace enzymu. 

Enzymy lze popsat jako bílkoviny, které zajišťují zrychlení metabolismu nebo pomáhají při různých chemických reakcích v našem těle. Všechny živé bytosti obsahují enzymy, protože naše tělo má přirozené schopnosti je produkovat. 

Co to znamená, když je enzym denaturován?

Denaturace je proces lámání nebo rozkládání proteinů za účelem modifikace standardizované trojrozměrné struktury proteinů. Denaturace v enzymech se popisuje jako konformační změna, ke které může dojít ve struktuře proteinu nebo aktivního místa, což může vést k nečinnosti enzymů. 

Denaturace enzymů vede ke ztrátě základních vlastností enzymů, kde již nemohou zůstat aktivní a nemohou vykonávat skutečné funkce. 

Jsou všechny enzymy denaturovány?

Enzymy mají tendenci se zapojit do nepřetržitého fungování až do denaturace a každý z nich funguje za optimálních vlastností. Takže drastická změna optimálních vlastností, jako je změna teploty nebo úrovně pH nebo vystavení jakémukoli chemickému roztoku, může vést k denaturaci všech enzymů. 

Denaturované enzymy ztrácejí schopnost najít funkční aktivní místo, protože nejsou ve své přirozené formě. 

Jak se denaturuje enzym?

K denaturaci enzymu dochází, když se struktury enzymů rozvinou v důsledku vystavení různým denaturačním činidlům, což dále vede ke ztrátě přirozené funkce enzymů. Denaturace enzymu vede k různým konformačním změnám, které mají dopad i na rozpustnost enzymů. Tam, kde jsou enzymy vystaveny, dochází k tvorbě agregace hydrofobní skupiny. 

Kdy je enzym denaturován?

Za různých okolností mohou být enzymy denaturovány, což jsou následující:

Topení

Za normálních podmínek je nejvíce enzymů v terciárních strukturách, ale při nadměrném zahřívání se protein rozvine. Existují aktivní místa pro enzymy, kam by se substrát vešel. Při odvíjení zůstává pouze primární struktura proteinu, která se již nevejde do aktivních míst. 

Každý enzym má optimální teplotu, mezi kterou lze aktivitu ustavit, což je většinou 25-37 stupňů Celsia, ale při zvyšující se teplotě enzymy denaturují. 

Inhibitory

Inhibitory mohou být buď kompetitivní nebo nekompetitivní nebo nespecifické nebo specifické. Ty mají tendenci se vázat na enzymy a způsobit narušení aktivních míst enzymů. Dochází tedy ke změně enzymu, která způsobí jeho denaturaci.

pH

Enzymy jsou identifikovány jako proteiny, které fungují v rámci definovaného souboru optimálních aktivit. Extrémní hodnota pH může vést k denaturaci enzymů. 

Například pH žaludku je 2, v tomto místě může být aktivní pouze určitá sada enzymů. Podobný enzym by nepřežil při a pH 7 v ostatních částech těla. 

Proč je enzym denaturován?

Bylo zjištěno, že enzymy mají slabé vodíkové vazby, a proto jsou vysoce náchylné k denaturaci různými denaturačními činidly, jako je zahřívání, kyselost nebo stres. Při denaturaci se funkce enzymu ztrácejí, a proto se v těle ztrácí také katalytická výhoda. 

Enzym může za extrémních podmínek podstoupit denaturalizaci, ale po obnovení optimálních podmínek může rychle znovu získat terciární strukturu. Po opětovném získání normální trojrozměrné struktury se enzymy stanou funkčními a mohou se zapojit do katalytických reakcí. 

Co se stane, když je enzym denaturován?

Enzymy se skládají z proteinů, které jsou dále tvořeny řetězci aminokyselin. Trojrozměrný tvar enzymů je získán skládáním proteinů interakcí mezi aminokyselinami. Existují intra- a intermolekulární síly, jako jsou kovalentní vazby, van der Waalsovy vazby a hydrostatické vazby. Při denaturaci se tyto vazby naruší. 

Aktivní místa enzymů jsou narušena v důsledku denaturace, což by snížilo schopnost enzymů vázat se na substráty. V extrémních případech dojde k rozpadu celé struktury enzymu, což by způsobilo ztrátu funkce. 

jak se denaturuje enzym
Denaturace snižuje aktivitu enzymu z Wikimedia

Jak zjistit, zda došlo k denaturaci enzymu?

Enzymy se skládají z proteinů a tyto proteiny jsou řetězce aminokyselin, které jsou spojeny od konce ke konci. Denaturace přeruší vazby mezi aminokyselinami při denaturaci a přestane fungovat. 

Při denaturaci se tvar aktivních míst působením enzymů zdeformuje nebo změní, v důsledku čehož substrát již nezapadá do přiřazených enzymů. To vede ke zpomalení rychlosti reakcí nebo dokonce k zastavení. Normální fungování enzymů se tak zastaví při denaturaci. 

Mohou být enzymy zničeny zahříváním?

Denaturace enzymů v důsledku přebytku tepla patří mezi běžné denaturanty. Většina enzymů se za normálních okolností nachází v terciárních strukturách, avšak nadměrné teplo způsobuje rozvinutí proteinu. Po odvinutí zůstává pouze primární struktura proteinu, která již není kompatibilní s aktivními místy, což vede ke ztrátě aktivity. 

Každý enzym má rozsah teplot, kde může být aktivita stanovena, typicky mezi 25 a 37 stupni Celsia, ačkoli enzymy denaturují při vyšších teplotách.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Na závěr, pokud jde o myšlenku „jak se enzym denaturuje“, lze konstatovat, že všechny enzymy mohou být denaturovány v důsledku různých denaturačních činidel, jako je extrémní pH, nadměrné teplo nebo inhibitory.

Také čtení: