Ένζυμο

Ένζυμον

- Είναι μία οργανική Ουσία.

Ετυμολογία[]

Η ονομασία "Ένζυμο" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "ζύμη".

Η μελέτη των ενζύμων, δηλ. ο κλάδος που ασχολείται με αυτήν, η Ενζυμολογία, σχετίζεται με πάρα πολλές επιστήμες, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό με την Βιοχημεία, τη Μοριακή Βιολογία, τη Φυσικοχημεία, την Μικροβιολογία, την Γενετική, τη Φαρμακολογία, την Παθολογία, τη Φυσιολογία, την Ιατρική και άλλες. Αν και η Ενζυμολογία έχει κυρίως αναπτυχθεί τις τελευταίες δεκαετίες, οι διεργασίες των ενζύμων ήταν γνωστές από τους αρχαίους χρόνους.

Εφαρμογές των ενζύμων - χωρίς βέβαια να γνωρίζουντην ύπαρξή τους - εκτελούσαν οι αρχαίοι στις παρασκευές τυριού, κρασιού, ξυδιού, ψωμιού κ.λπ.

1833, Ρayen και Ρersoz, η πρώτη περίπτωση ενζυμικής αντίδρασης, διάσπαση του αμύλου από το ίζημα, που προέκυψε από την επίδραση αιθανόλης σε εκχύλισμα βύνης.

Διαστάση (από το ρήμα διίσταμαι) διαχωρίζει τις διαλυτές δεξτρίνες από τις αδιάλυτες, στους κόκκους του αμύλου (σήμερα λέγεται αμυλάση).

1835, όρος κατάλυση, Σουηδό Βerzelius, (= λύω κάτι στα συστατικά του (καταλύω).
1837, Βerzelius, μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς γίνονται χιλιάδες καταλυτικές διεργασίες.
19ος, Liebig, η ζύμωση και οι παρόμοιες διεργασίες είναι αποτέλεσμα καθαρά χημικών φαινομένων, ενώ *Ρasteur, η ζύμωση για να γίνει απαιτεί την παρουσία ζωντανών κυττάρων.
1888, όρος ένζυμο, Κühne, εντός της ζύμης (εν ζύμη) βρίσκονται οι ενώσεις που διαθέτουν την καταλυτικήικανότητα να προκαλούν ζύμωση.
1897, Βuchner, αλκοολική ζύμωση με εκχύλισμα βύνηςπου δεν περιείχε ακέραια κύτταρα.
1894, Fischer, εξειδίκευση των ενζύμων και αντιστοιχία κλειδαριάς - κλειδιού για την αλληλεπίδραση ενζύμου – υποστρώματος.
1897, Βertrand, ύπαρξη μικρομοριακών ενώσεων, ηπαρουσία των οποίων είναι απαραίτητη για τη δράση ορισμένων ενζύμων και τα οποία μπορούσαν νααπομακρυνθούν από το παρασκεύασμα με διαπίδυση(συνένζυμα).
1898, Duclaux, συστηματική ονομασία των ενζύμων, χρήση των τριών τελευταίων γραμμάτων (-αση) της διάστασης, ως κατάληξη στη ρίζα που υποδηλώνει τηφύση του υποστρώματος, στο οποίο δρα το ένζυμο. Έχει διατηρηθεί μέχρι σήμερα με εξαίρεση ορισμένα πεπτικά ένζυμα, στα οποία είχε ήδη δοθεί η κατάληξη "- ινη" (π.χ. θρυψίνη, πεψίνη κ.λπ.). Εμφανίστηκε η αναγκαιότητα, το όνομα να μην υποδηλώνει μόνο τη φύση του υποστρώματος, αλλά και τη φύση της αντίδρασης.

Tο πιο βασικό πρόβλημα της Ενζυμολογίας, είναι ο μηχανισμός της δράσης των ενζύμων και η συσχέτιση της υψηλής και εξειδικευμένης καταλυτικής τους δράσης, με τη χημική τους δομή.

1902, Βrown και Ηenri, υπόθεση της ύπαρξης τουσυμπλόκου ενζύμου – υποστρώματος.
1913, Μichaelis και Μenten και 1924, Βriggs καιΗaldane, ραγδαία ανάπτυξη της ενζυμικής κινητικής.
1922, Willstätter, ξεκίνησε καθαρισμός των ενζύμων.
1926, Summer, κρυστάλλωση της ουρεάσης. Η κλασική απομόνωση πρωτεολυτικών ενζύμων(Νorthrop) απέδειξε και την πρωτεϊνική φύση τωνενζύμων.
Λίγο πριν από το 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο, εντατική μελέτη άλλων ενζύμων, εκτός από εκείνα της πέψης και της ζύμωσης, και πιο συγκεκριμένα των ενδοκυττάριων ενζύμων.

Ένζυμα και Κύτταρο[]

Τα ένζυμα βοήθησαν στην εξήγηση πολλών βιοχημικών μηχανισμών που γίνονται μέσα στα κύτταρα. Πιο πρόσφατες μελέτες διαλεύκαναν το μηχανισμό βιοσύνθεσης των ενζύμων και τους τρόπους με τους οποίους η χημική τους δομή αντιπροσωπεύεται και καθορίζεται από το γενετικό υλικό των χρωμοσωμάτων.

Ένζυμα και Ζωή[]

Αποτελούν ένα ιδιαίτερο είδος καταλύτη, αφού έχουν βιολογική προέλευση (βιοκαταλύτες) μοναδική εξειδίκευση για το υπόστρωμα για το είδος της αντίδρασης.

Η πρωταρχική σημασία των ενζύμων είναι η σχέση τους με τη ζωή. Από όλες τις χημικές διεργασίες που γίνονται μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο, ελάχιστες είναι εκείνες που δεν εξαρτώνται από τη δράση των ενζύμων. Εύκολα λοιπόν γίνεται κατανοητό ότι δεν μπορεί να υπάρξει ζωή χωρίς ένζυμα, αλλά δεν μπορούν να υπάρξουν και άλλες μορφές ζωής, ιοί κ.λπ.

Η δράση ενός ενζύμου είναι άρρηκτα συνδεδεμένη, με την πρωτεϊνική φύση. Υπάρχουν καταλυτικά μόρια, που δεν είναι πρωτεϊνικά, όπως τα καταλυτικά RΝΑ (μπορούν να υδρολύουν ή να αποκαθιστούν φωσφοδιεστερικούς δεσμούς σε άλλα μόρια RΝΑ ή στον εαυτό τους)

Υπερτερούν από τους υπόλοιπους καταλύτες λόγω:

1) Της μεγάλης δραστικότητάς τους.
2) Της ικανότητάς τους να επιταχύνουν τις αντιδράσεις περισσότερο από τους άλλους καταλύτες ( διάσπασης του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό και οξυγόνο, επιταχύνεται μερικές φορές με την παρουσία μικρής ποσότητας σκόνης σιδήρου, αλλά επιταχύνεται χιλιάδες φορές με την παρουσία ελάχιστης ποσότητας του ενζύμου καταλάση.
3)Της υψηλής τους εξειδίκευσης ως προς το υπόστρωμα

Η κατανομή τους στα διάφορα υποκυτταρικά κλάσματα(ανάλογα με το βιολογικό τους ρόλο) παίζει σημαντικότατο ρόλο π.χ. στη ρύθμιση του μεταβολισμού.

Σύγκριση των ενζύμων στα διάφορα όργανα ή στο ίδιο όργανο στα διαφορετικά στάδια ανάπτυξης ή στα ίδια όργανα σε διάφορα είδη οδηγεί σε σημαντικές παρατηρήσεις. Υπάρχουν αδιαμφισβήτητες διαφορές στο μεταβολισμό, στη χημική σύσταση και δομή ανάμεσα στους διαφορετικούς ιστούς και στα διάφορα είδηπου όλες αντικατοπτρίζουν διαφορές στα ένζυμα. Σύγκριση πολλών κυττάρων από πολύ διαφορετικά είδη δείχνει ότι υπάρχουν αξιοσημείωτες ομοιότητες στα ένζυμα που περιέχουν.

Ένζυμα και Εξέλιξη[]

Τα ένζυμα έπαιξαν τον πιο σημαντικό ρόλο στην εξελικτική πορεία, που οδήγησε στο σχηματισμό της ζωής στη Γη, καθώς επίσης και στην εξέλιξη στιςσημερινές μορφές ζωής. Το πρόβλημα της προέλευσης της ζωής ανάγεται στο πρόβλημα της προέλευσης των ενζύμων, το οποίο με τη σειρά του σχετίζεται με εκείνο της προέλευσης του γενετικού κώδικα. Δεν μπορεί όμως να απαντηθεί ποιο από τα παραπάνω προηγήθηκε. Ο κώδικας έχει λίγη σημασία χωρίς τα ένζυμα και τα άλλα συστατικά των ριβοσωμάτων. Αν η ζωή υπήρχε σε μια προ-κώδικα εποχή, πώς υιοθετήθηκε παντού ο ίδιος κώδικας.

Επιτάχυνση Αντίδρασης[]

Δεv μετατοπίζουν τo σύστημα από τηv κατάσταση ισoρρoπίας, αλλά επιταχύvoυv τηv απoκατάσταση ισoρρoπίας (μέχρι και 10^12φoρές).

Μια αντίδραση μπορεί να έχει χρόνο δράσης

χωρίς ένζυμo t1/2 = 300 έτη,

με ένζυμo t1/2 = 1 sec.

Εξιδείκευση Ενζύμων[]

Τα έvζυμα παρoυσιάζoυv εξειδίκευση ως πρoς τo υπόστρωμα:

απόλυτη εξειδίκευση (δρα μόvo σε έvα υπόστρωμα)
υψηλής εξειδίκευσης (δρα σε λίγα υπoστρώματα)
χαμηλής εξειδίκευσης (δρα σε έvα σχετικά μεγάλoαριθμό υπoστρωμάτωv)

Πάvτως, στις δύo τελευταίες περιπτώσεις, η ταχύτητα της αντίδρασης δεv είvαι ίδια με όλα τα υπoστρώματα.

Υποσημειώσεις[]

Εσωτερική Αρθρογραφία[]

Βιβλιογραφία[]

Ιστογραφία[]

Κίνδυνοι Χρήσης

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.

Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)