מבוא
אנזימים הם מה שמכונה ביו-קטליסטים, שבלעדיהם לא ניתן היה לבצע מטבוליזם מוסדר ויעיל. לעתים קרובות ניתן לזהות אותם על ידי הסיומת -אז, דבר המצביע על כך שהחומר המדובר הוא אנזים. אולם במקרים מסוימים, אנזימים יש להם גם שמות שנבחרו באופן אקראי או נקבעו היסטורית שאינם מאפשרים להסיק מסקנות כלשהן.
הם מחולקים לשש מחלקות עיקריות על פי התגובה הכימית שהם מזרזים. אנזימים מעורבים בתהליכים מטבוליים בתא, כלומר ייצור אנרגיה, שחרור אנרגיה, תהליכי המרה והמרת מצע. אבל הם גם ממלאים תפקיד מכריע בעיכול.
אילו אנזימים יש?
לאור העובדה שאנזימים מעורבים בכל תגובה כימית בחילוף החומרים, בעיכול וגם בריבוי המידע הגנטי, אין זה מפתיע שלמעלה מ -2000 אנזימים שונים ידועים עד היום בלבד. במהלך המחקר הנוכחי והעתיד, כנראה יתווסף אנזים כזה או אחר. ביו-קטליסטים מחולקים לשש מחלקות עיקריות ולמספר רב של תת-מחלקות.
אנזים מסווג ושמו על פי סוג התגובה הכימית בה הוא מעורב. ניתן להקצות אנזימים מסוימים ליותר ממעמד אחד מכיוון שהם תומכים לא רק בתגובה אחת אלא בכמה תגובות דומות. Oxidoreductases, transferases, hydrolases, lyases, isomerases ו ligases מובחנים.
בנוסף, ניתן לסווג אותם על פי המבנה שלהם והחומרים הנוספים להם הם זקוקים לצורך תפקודם. חלק מהאנזימים הם מה שמכונה אנזימי חלבונים טהורים. הם אינם זקוקים לחומרים נוספים ויכולים לזרז את התגובה בכוחות עצמם. לעומת זאת, אחרים זקוקים לקופקטורים ולקואנזימים הנקשרים אליהם באופן זמני או קבוע ועוזרים לבצע את התגובה. האחרונים ידועים גם בשם הולואנזימים, המורכבים מהאנזים בפועל (אפואנזים) ומהקואנזים או המצע.
משימות כלליות
אנזימים הם זרזים ביולוגיים, בקיצור נקראים גם ביו-קטליזטורים. זרז הוא חומר המסוגל להפחית את מה שמכונה אנרגיית ההפעלה של תגובה. באופן כללי, המשמעות היא שתגובה כימית דורשת פחות אנרגיה בכדי להתחיל ולרוץ.
בנוסף, השימוש בזרזים אומר שתגובה יכולה לרוץ מהר יותר. ללא אנזימים, לכן חילוף החומרים האנושי יהיה הרבה פחות מהיר ובעיקר יעיל. ללא אנזימים, האדם לא יכול היה להתקיים בצורה בה אנו עושים.
אנזימים הם בדרך כלל חלבונים, כלומר חלבונים. רק מעטים מהאנזימים המעורבים בהתרבות גנטית הם מה שמכונה ריבוזימים ומורכבים מחוטי RNA. בהגדרה, זרזים אינם משתנים או נצרכים על ידי השימוש בהם.
משמעות הדבר היא שאנזים אחד יכול לזרז מספר גדול של תגובות ברצף. זה בתורו חוסך לאורגניזם אנרגיה נוספת שאינה צריכה לשמש ליצירת אנזימים חדשים. בנוסף, אנזימים הם ספציפיים לתגובה, מה שאומר שהם אינם יכולים לזרז כל תגובה אחת.
הם מותאמים במדויק לחומרים של תגובה. באופן זה, יעילותם מוגברת. באופן כללי, אנזימים מעורבים בהעברת קבוצות כימיות בין שני חומרים שונים, ההמרה, כמו גם היווצרות והשפלה של חומרים בודדים.
