У области савремене биотехнологије и финих хемикалија примена ензима постаје све распрострањенија. Од прераде хране до фармацеутске производње, од заштите животне средине до пољопривредне хране за животиње, ензими играју огромну улогу са својом високом ефикасношћу и карактеристикама заштите животне средине. Да бисте дубоко разумели улогу и потенцијал ензима, прво морате да савладате његове основне концепте. У овом чланку ће се систематски разврстати основна знања о ензимима са аспекта дефиниције, структуре, метода именовања, класификације и улоге ензима у реакцијама.
Ензимису класа органских макромолекула са биолошким каталитичким функцијама које синтетишу живе ћелије. Огромна већина ензима су протеини, а неколико су молекули РНК (који се називају рибозими). Ензими могу значајно да убрзају брзину хемијских реакција и не троше се током процеса реакције.
Другим речима, ензими су попут "кључа" који може отворити одређена "реакциона врата" и помоћи у претварању супстрата у производе. Они играју кључну каталитичку улогу у индустрији, медицини и природи.
Основна структура ензима је један или више полипептидних ланаца састављених од аминокиселина, који формирају тродимензионалну структуру са каталитичком активношћу кроз сложено просторно савијање. Активна област ензима се назива "активно место", где се супстрат везује за ензим да би завршио реакцију.
Неки ензими такође захтевају помоћне молекуле за рад, а то могу бити:
Коензими: као што су НАД⁺, ФАД, итд., често укључени у пренос електрона;
Кофактори: као што су метални јони као што су гвожђе и цинк, који стабилизују структуру ензима или учествују у каталитичком процесу;
Активатори или инхибитори: могу побољшати или инхибирати каталитичку активност ензима.
За научни менаџмент и комуникацију,ензимиМеђународна комисија за ензиме их дели у шест категорија према врсти реакције коју катализују:
1. Оксидоредуктаза: Учествује у преносу електрона или водоничних јона;
2. Трансфераза: Пренесите групу са једног молекула на други;
3. Хидролаза: Разлагање супстрата кроз воду, уобичајено у дигестивним ензимима;
4. Лиаза: Раскинути угљеник-угљеник, угљеник-азот и друге везе, али не кроз воду;
5. Изомераза: Катализује структурно преуређење супстрата;
6. Синтетаза (лигаза): Комбинујте два молекула да бисте формирали нову везу, уз трошење енергије.
Ензими се обично називају на основу супстрата и типова реакција које катализују. На пример, ензими који катализују разградњу скроба називају се "амилазе", а ензими који катализују разградњу масти називају се "липазе".
Ензими убрзавају брзину реакције смањењем енергије активације реакција. Процес се може грубо поделити у три фазе:
1. Ензим се везује за супстрат и формира комплекс ензим-супстрат;
2. Под дејством ензима, супстрат се претвара у производ;
3. Производ се ослобађа од ензима, а ензим се враћа у првобитно стање, спреман да катализује следећу рунду.
Вреди напоменути да ензими имају изузетно јаку специфичност, односно ензим делује само на одређени супстрат или специфичну врсту реакције, што је и његова предност у ефикасној контроли реакције.
Активност ензима није фиксна, на њу ће утицати многи фактори, као што су:
Температура: Већина ензима је најактивнија на средњој температури (као што је 30-40°Ц), а превисока ће изазвати денатурацију;
пХ вредност: Оптимална пХ вредност ензима варира од типа до типа, а активност се смањује када одступа;
Концентрација супстрата: Што је већа концентрација супстрата у одређеном опсегу, то је бржа реакција ензима;
Инхибитор или активатор: Спољашње хемикалије могу побољшати или инхибирати функцију ензима.
Разумевање ових утицајних фактора је веома важно за побољшање ефикасности реакције и контролу параметара процеса у производном процесу.
Због карактеристика високе ефикасности, специфичности и заштите животне средине, ензими се широко користе у многим индустријама као што су храна, медицина, производња папира, текстил, храна за животиње и заштита животне средине. на пример:
Пектиназа и лактаза се користе у прехрамбеној индустрији за побољшање укуса и апсорпције хранљивих материја;
Протеаза и липаза се користе у индустрији детерџената за разлагање мрља;
Ензими се користе у фармацеутској области за учешће у синтези лекова и биохемијској дијагностици;
Ензими се користе у области текстила и папира да замене неке хемијске третмане за смањење загађења.
Мадаензимису невидљиве голим оком, играју одлучујућу улогу у безброј кључних реакција. Од основних истраживања до индустријске примене, сваки концепт ензима повезан је са далекосежним значајем ефикасности и одрживог развоја. Савладавање основних појмова ензима је први корак ка разумевању њихове применљиве вредности.
Ако сте више заинтересовани за технички избор, решења за примену или кооперативни развој ензимских производа, контактирајте нас и ми ћемо вам пружити професионалну подршку и прилагођена решења.
