Enzimi, kao biokatalizatori, slični su u mnogim aspektima općim katalizatorima. Ako je doza mala, a katalitička učinkovitost visoka. Poput općih katalizatora, enzimi mogu samo promijeniti brzinu kemijskih reakcija, ali ne mogu promijeniti točku ravnoteže kemijskih reakcija. Sami enzimi se ne mijenjaju prije i poslije reakcije, tako da enzimi s relativno niskim sadržajem u stanicama mogu katalizirati veliki broj promjena supstrata u kratkom vremenskom razdoblju, što odražava učinkovitost enzimske katalize. Enzimi mogu smanjiti aktivacijsku energiju reakcije, ali ne mijenjaju promjenu slobodne energije (△ G) tijekom procesa reakcije, čime se ubrzava brzina reakcije i skraćuje vrijeme potrebno za postizanje ravnoteže reakcije, bez promjene konstante ravnoteže.
Katalitički učinak enzima pokazuje jedinstvene karakteristike u usporedbi s uobičajenim katalizatorima.
(A) visoka učinkovitost enzimske katalize
Katalitička aktivnost enzima mnogo je veća od one kemijskog katalizatora. Na primjer, katalaza (sadrži Fe2+) i anorganski ioni željeza kataliziraju sljedeću reakciju razgradnje vodikovog peroksida. 1 mol katalaze može katalizirati razgradnju 5×106 mol H2O2 unutar 1 min. Pod istim uvjetima, 1 mol kemijskog katalizatora Fe2+ može katalizirati samo 6×10-4 mol razgradnje H2O2. U usporedbi s ta dva, katalitička učinkovitost katalaze je oko 1010 puta veća od Fe2+.
Katalitička učinkovitost enzima može se izraziti pojmom prometnog broja. Broj konverzije odnosi se na broj molekula koje svaka molekula enzima može pretvoriti u minuti kada je koncentracija supstrata dovoljno velika, odnosno broj molekula koje kataliziraju kemijsku promjenu supstrata. Prema gore navedenim podacima, konverzijski broj katalaze može se izračunati kao 5×106. Broj konverzije većine enzima je oko 1 000, a najveći može doseći više od 106.
(B) visoka specifičnost enzimske katalize
Enzim može djelovati samo na određenu klasu ili određenu tvar. To je specifičnost djelovanja enzima. Na primjer, glikozidne veze, esterske veze i peptidne veze mogu se hidrolizirati kiselinsko-baznom katalizom, ali enzimi koji hidroliziraju te kemijske veze su različiti, odnosno odgovarajuće glikozidaze, esteraze i peptidaze, odnosno mogu se hidrolizirati specifičnim enzima odnosno.
(C) Uvjeti reakcije katalizirane enzimom su blagi.
Enzimsku reakciju općenito je potrebno provesti u blagim uvjetima kao što su normalna temperatura, normalni tlak i neutralna pH vrijednost. Budući da je enzim protein, lako gubi svoju aktivnost na visokoj temperaturi, jakoj kiselini, jakoj lužini i drugim okruženjima. Budući da je enzim osjetljiv na promjenu vanjske okoline i lako se denaturira i inaktivira, uvjeti reakcije moraju biti strogo kontrolirani kada se koristi.
(D) prilagodljivost aktivnosti enzima
U usporedbi s kemijskim katalizatorima, još jedna značajka enzimske katalize je da se njezina katalitička aktivnost može automatski regulirati. Iako postoji mnogo vrsta kemijskih reakcija u organizmima, one su vrlo koordinirane i uredne. Promjena koncentracije supstrata, koncentracije produkta i okolišnih uvjeta može utjecati na katalitičku aktivnost enzima, čime se kontrolira koordinirano i pravilno napredovanje biokemijskih reakcija. Poremećaj i poremećaj bilo koje biokemijske reakcije neizbježno će dovesti do bolesti, pa čak i smrti organizama. Kako bi se prilagodili promjenama okoliša i održali normalne životne aktivnosti, organizmi su u dugom evolutivnom procesu formirali sustav automatske regulacije aktivnosti enzima. Postoji mnogo načina za regulaciju enzima, uključujući regulaciju inhibitora, regulaciju povratne sprege, regulaciju kovalentne modifikacije, aktivaciju zimogena i kontrolu hormona.
(D) Katalitička aktivnost enzima povezana je s koenzimom, pomoćnom skupinom i metalnim ionom.
Neki su enzimi složeni proteini u kojima su male molekule poput koenzima, kofaktora i metalnih iona usko povezane s katalitičkom aktivnošću enzima. Ako se oni uklone, enzim gubi svoju aktivnost.
Informacije u ovom članku dolaze s interneta i ne koriste se kao savjeti za liječenje ili investicijski savjeti. Ako ovaj članak ima utjecaja na vaša prava i interese ili ste zainteresirani za ovaj proizvod, kontaktirajte nas na vrijeme kako bismo vam mogli pružiti dodatnu pomoć