Enzyme có vai trò quan trọng trong cơ thể, nó giúp các phản ứng trong cơ thể diễn ra được trong môi trường cơ thế sống. Vậy cơ chế hoạt động của chúng như thế nào, hãy tìm hiểu qua bài viết sau đây. ENZYME LÀ GÌ? Enzyme, một chất hoạt động như một chất xúc tác trong cơ thể sống, điều chỉnh tốc độ diễn ra các phản ứng hóa học mà bản thân nó không bị thay đổi trong quá trình này. Hầu hết các enzyme được tạo ra chủ yếu từ protein, hoặc một chuỗi protein đơn hoặc nhiều chuỗi như vậy trong một phức hợp đa tiểu đơn vị. Enzyme cũng thường kết hợp các thành phần không phải protein, chẳng hạn như các ion kim loại hoặc các phân tử hữu cơ chuyên biệt được gọi là cofactor (ví dụ: adenosine triphosphate). Nhiều đồng yếu tố là vitamin và vai trò của chúng như là vitamin liên quan trực tiếp đến việc sử dụng chúng trong việc xúc tác quá trình sinh học trong quá trình trao đổi chất.
VAI TRÒ CỦA ENZYME Các enzyme giúp thực hiện các nhiệm vụ rất quan trọng. Chúng bao gồm xây dựng cơ bắp, phá hủy độc tố và phá vỡ các mảnh thức ăn trong quá trình tiêu hóa. Enzyme được sản xuất tự nhiên trong cơ thể. Enzyme rất cần thiết cho hoạt động tiêu hóa và một cơ thể khỏe mạnh. Chúng hoạt động cùng với các hóa chất khác trong cơ thể, chẳng hạn như axit dạ dày và mật, giúp phân hủy thức ăn thành các phân tử cho một loạt các chức năng của cơ thể. CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYME Cơ chế hoạt động của enzyme bao gồm ba bước chính:
Cũng như các chất xúc tác khác, enzyme không bị phản ứng tiêu thụ hoặc thay đổi (như một cơ chất) mà được tái chế để như một enzyme duy nhất thực hiện nhiều vòng xúc tác. Enzyme thường có tính đặc hiệu cao và chỉ hoạt động trên một số cơ chất (chất phản ứng) nhất định. Một số enzyme có tính đặc hiệu tuyệt đối nghĩa là chúng chỉ hoạt động trên một cơ chất. Trong khi những enzyme khác thể hiện tính đặc hiệu của nhóm và có thể hoạt động trên các nhóm hóa học tương tự không giống nhau, chẳng hạn như liên kết peptit trong các phân tử khác nhau. Nhiều enzyme có tính đặc hiệu lập thể và hoạt động trên một đồng phân lập thể này nhưng không tác động lên đồng phân lập thể khác. CƠ CHẾ GIẢM HÀNG RÀO NĂNG LƯỢNG CỦA ENZYME Cơ chế xúc tác của enzyme thì đa dạng, nhưng đều giống về nguyên tắc đối với các loại xúc tác hóa học, chỉ khác ở chỗ quan trọng là giảm (các) hàng rào năng lượng ngăn cách các chất phản ứng (hoặc cơ chất khỏi sản phẩm). Sự giảm năng lượng hoạt hóa (Ea) làm tăng tỷ lệ phân tử chất phản ứng có thể vượt qua rào cản này và tạo thành sản phẩm. Một nguyên tắc quan trọng là vì chúng chỉ làm giảm rào cản năng lượng giữa sản phẩm và chất phản ứng nên các enzyme luôn xúc tác phản ứng theo cả hai hướng (hướng thuận chiều và hướng ngược chiều) và không thể thúc đẩy phản ứng ảnh hưởng đến vị trí cân bằng. Theo quan điểm năng lượng, lý do tại sao một enzyme có thể đẩy nhanh phản ứng là vì nó có thể hạ thấp hàng rào năng lượng (năng lượng hoạt hóa) ngăn cách cơ chất và sản phẩm phản ứng. Ví dụ, năng lượng liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử nằm trong khoảng từ 50 đến 200 kcal/ mol, lớn hơn nhiều so với năng lượng nhiệt (0,6 kcal/ mol) ở nhiệt độ phòng. Do đó, liên kết cộng hóa trị khó có thể bị phá vỡ nếu không có các tương tác bên ngoài. Enzyme có thể cung cấp một môi trường thích hợp để hạ thấp rào cản năng lượng. (2)
Các enzyme thường làm giảm năng lượng hoạt hóa bằng cách giảm năng lượng cần thiết để các chất phản ứng đến với nhau và phản ứng. Ví dụ:
Austrapharm VN Nguồn tham khảo: (1) https://vi.wikipedia.org/wiki/Enzym#:~:text=C%C6%A1%20ch%E1%BA%BF%20ho%E1%BA%A1t%20%C4%91%E1%BB%99ng%20c%E1%BB%A7a%20enzyme%20bao%20g%E1%BB%93m%20ba%20b%C6%B0%E1%BB%9Bc,t%E1%BA%A1o%20th%C3%A0nh%20ph%E1%BB%A9c%20h%E1%BB%87%20E%2DP (2) https://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch2E3.htm (3) https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-biology-flexbook-2.0/section/1.18/primary/lesson/enzyme-function-bio
Bài viết được tham vấn chuyên môn cùng Bác sĩ Võ Thị Thùy Trang, Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Đà Nẵng. Enzyme đóng một vai trò rất lớn trong hoạt động sống hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, chúng giúp duy trì tốt hoạt động tại hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ bắp và các cơ quan khác. 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, trong đó tiêu biểu là:
 Enzyme giúp gan thực hiện chức năng giải độc Enzyme tiếp xúc với các phân tử theo mô hình “khóa và chìa khóa”. Mô hình này được giới thiệu lần đầu năm 1894 và cập nhật với tên gọi mô hình khớp cảm ứng. Ban đầu, theo mô hình “khóa và chìa khóa”, một enzyme chỉ có thể liên kết với một cơ chất phù hợp, tương ứng “ổ khóa” và “chìa khóa”. Tuy nhiên, theo mô hình khớp cảm ứng, enzyme khi tiếp xúc với cơ chất có thể biến đổi để phù hợp với cơ chất. Nghĩa là một enzyme có thể liên kết với nhiều loại cơ chất khác nhau. Sau khi cơ chất được khóa hoàn toàn và ở đúng vị trí thì quá trình xúc tác bắt đầu. Enzyme chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện nhất định. 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. Ví dụ, các enzym trong ruột hoạt động tốt nhất ở độ pH 7,5, trong khi các enzym trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở độ pH 2 vì dạ dày có tính axit hơn nhiều. Nếu nhiệt độ quá cao / môi trường quá axit / môi trường quá kiềm, enzyme sẽ thay đổi hình dạng gây khó khăn trong việc liên kết với cơ chất. Nhiệt độ cơ thể 37 độ C là điều kiện tốt để enzyme hoạt động Một số enzym không thể liên kết với cơ chất cho đến khi cofactor gắn vào. Do đó, cofactor có vai trò như một chiếc cầu kết nối enzyme và cơ chất. Ví dụ, carbonic anhydrase, một loại enzyme giúp duy trì độ pH của cơ thể, không thể liên kết với cơ chất trừ khi nó được gắn vào một ion kẽm. Để đảm bảo các hệ thống của cơ thể hoạt động chính xác, đôi khi hoạt động của enzym có thể bị ức chế theo một số cách:
Enzyme có thể bị bất hoạt hoặc giảm hiệu suất khi bị một số chất ức chế tác động Có hàng ngàn loại enzyme trong cơ thể con người, các loại enzyme dưới đây chỉ là một vài ví dụ điển hình:
Enzyme đóng một vai trò rất lớn trong hoạt động sống hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, các enzyme duy trì tốt hoạt động tại hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ bắp và các cơ quan khác. Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để được giảm ngay 20% phí khám khi đặt hẹn khám lần đầu trên toàn hệ thống Vinmec (áp dụng từ 1/8 - 31/12/2022). Quý khách cũng có thể quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn tư vấn từ xa qua video với các bác sĩ Vinmec mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng. Nguồn tham khảo: medicalnewstoday.com, livescience.com XEM THÊM: |
