Enzyme cấu trúc bởi các phân tử protein, có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể. Chúng liên kết và biến đổi cấu trúc của các phân tử nhằm phục vụ cho nhiều hoạt động khác nhau như hô hấp, tiêu hóa, chức năng cơ và thần kinh.
Enzyme là gì?
- Hệ tiêu hóa: Enzyme giúp cơ thể phá vỡ các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn như glucose, để sử dụng làm năng lượng.
- Sao chép DNA: Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa DNA. Mỗi lần tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Enzyme trợ giúp trong quá trình này bằng cách tháo cuộn DNA và sao chép thông tin.
- Men gan: Gan phân hủy các chất độc trong cơ thể. Để làm điều này, nó cần sự hỗ trợ của nhiều loại enzym khác nhau.
Hoạt tính của enzyme được đo bằng lượng cơ chất bị chuyển đổi (hoặc lượng sản phẩm tạo thành) trong một phút ở điều kiện tiêu chuẩn. Hầu hết các enzym trong cơ thể hoạt động tốt nhất ở khoảng 37°C. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng vẫn hoạt động nhưng chậm hơn nhiều. Tương tự, các enzym chỉ có thể hoạt động trong một khoảng pH nhất định phụ thuộc vị trí của chúng trong cơ thể.
Nguyên tắc hoạt động của enzyme
Hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng bởi: nhiệt độ, độ pH, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme và các chất hoạt hóa, chất ức chế enzyme.
Nhiệt độ và độ pH
Mỗi loại enzyme có khoảng pH phù hợp và khoảng nhiệt độ nhất định để hoạt động hiệu quả. Ngoài khoảng pH và nhiệt độ đó, hoạt tính của enzyme sẽ giảm hoặc bất hoạt.
Khi môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu của enzyme, thì hoạt tính của enzyme tăng theo sự gia tăng nhiệt độ tại một mức nào đó, sau đó khi qua nhiệt độ tối ưu thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và enzyme bị mất hoàn toàn hoạt tính.
Nồng độ cơ chất và nồng độ enzyme
Với nồng độ cơ chất không đổi, lượng enzyme tăng lên làm hiệu suất phản ứng tăng theo nhưng chỉ đạt đến một ngưỡng nhất định rồi dừng lại do đã sử dụng hết cơ chất.
Tương tự với lượng enzyme không đổi, nếu tăng nồng độ cơ chất thì hiệu suất phản ứng sẽ tăng, đến khi đạt ngưỡng do tất cả enzyme đã gắn với cơ chất.
Sơ đồ mô phỏng các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của enzyme
Chất điều hòa và ức chế enzyme
- Chất điều hòa enzyme là loại phân tử liên kết vào enzyme sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme (chất hoạt hóa) hoặc giảm hoạt tính enzyme (chất ức chế).
Nguyên tắc hoạt động của chất hoạt hóa và chất ức chế ảnh hưởng đến enzyme
- Chất ức chế enzyme
- Chất ức chế cạnh tranh(competitive inhibitors): Ngăn cơ chất gắn với enzyme bằng cách ganh đua với cơ chất để gắn vào enzyme.
- Chất ức chế không cạnh tranh (non-competitive inhibitors): Gắn vào enzyme nhưng không phải vị trí hoạt động nhằm giảm hiệu suất làm việc của enzyme, kéo dài thời gian hình thành sản phẩm
Ngoài ra, còn có 1 hiện tượng gọi là Ức chế ngược – một hình thức điều hòa hoạt động của enzyme, trong đó sản phẩm chuyển hóa khi đã được tạo ra đủ nhu cầu của tế bào, sẽ quay lại ức chế chính enzyme xúc tác cho chuỗi phản ứng để dừng tổng hợp sản phẩm.
Cảm ơn quý bà con đã theo dõi, hi vọng những kiến thức trên sẽ bổ ích cho mọi người. Nếu cần tư vấn hỗ trợ sản phẩm vui lòng liên hệ hotline 0911.121.781
