Wat is enzymkatalyse?

Enzymkatalyse is een proces waarbij het enzym reageert met een ander molecuul, bekend als een substraat.Deze katalyse van chemische reacties verlaagt de activeringsenergie (EA), die vervolgens voldoende energie biedt voor de reactantmoleculen om een nieuwe stof te vormen.De enzym bindt met het substraat en verandert het molecuul in een nieuw product.In tegenstelling tot het substraat, blijft het enzym ongewijzigd na het proces en kan het meerdere dergelijke processen uitvoeren.Een andere rol van de enzymen is om chemische reacties te stabiliseren en als katalysatoren te fungeren.

Een katalysator heeft het vermogen om geheel te blijven terwijl de snelheid van een chemische reactie wordt verhoogd.Kunstmatige katalysatoren kunnen vergelijkbare chemische reacties uitvoeren;Ze zijn echter niet zo krachtig en kunnen niet concurreren tegen de snelheid van versnelling die optreedt in een natuurlijke enzymkatalyse.Enzymkatalyse bij mensen vindt meestal plaats bij een temperatuur van ongeveer 37 graden Celsius (99 graden Fahrenheit).

Bestaat uit aminozuurketens, de enzymen hebben een driedimensionale vorm die gemakkelijk kan worden veranderd door hoge temperaturen en een onevenwicht in het potentieelwaterstof, ook bekend als de pH -balans.Bepaalde chemicaliën, vrije radicalen en zware metalen kunnen ook de vormen van enzymen veranderen en de enzymkatalyse verstoren.Als het enzym zijn vorm verliest, is het niet langer in staat om de katalyse van biochemische reacties uit te voeren.

Het meest favoriete model van enzymkatalyse is het geïnduceerde fitmodel waarin de substraat in elkaar grijpt met een klein actief gebied op het enzym, bekendals de actieve site.Zodra de obligatie is voltooid, wordt een nieuw product vrijgegeven uit het actieve gebied.Tijdens het bindingsproces verandert het enzym enigszins in vorm, maar als het nieuwe product wordt vrijgegeven, is het enzym klaar voor de volgende chemische reactie.

Differentiële en uniforme binding zijn de primaire manieren waarop binding plaatsvindt.Differentiële binding bestaat uit alleen sterke overgangsbinding.Uniforme binding daarentegen omvat zowel sterke substraat als overgangstoestandbinding.Beide mechanismen kunnen plaatsvinden wanneer kleine substraat ongebonden enzymen aanwezig zijn.

Differentiële binding is echter essentieel voor het verlagen van de EA wanneer de enzymen verzadigd zijn, met andere woorden, een hoge affiniteit hebben, wat het meest voorkomende mechanisme is, omdat de meeste enzymen op deze manier werken.Nadat de binding is gevormd, is de energie van de overgangstoestand verminderd en wordt voor de chemische reactie een alternatieve route voorzien.Daardoor kan de enzymkatalyse stabiel blijven.