آنزیم
دستهای از مولکولهای زیستی که فعالیت کاتالیزی دارند. / From Wikipedia, the free encyclopedia
آنزیم (به فرانسوی: enzyme) یا زیمایه[1] اغلب پروتئینهایی هستند که به عنوان کاتالیزورهای بیولوژیکی عمل میکنند. کاتالیزورها سرعت واکنشهای شیمیایی را افزایش میدهند. مولکولهایی که ممکن است آنزیمها روی آن عمل کنند سوبسترا نامیده میشوند و آنزیم بسترها را به مولکولهای مختلفی که به عنوان فرآورده معروف هستند تبدیل میکند. تقریباً تمام فرایندهای متابولیک موجود در سلول نیاز به کاتالیز آنزیم دارند تا به سرعت کافی انجام شود تا زندگی ادامه یابد. مسیرهای متابولیک به کاتالیز مراحل فردی آنزیمها بستگی دارند. مطالعه آنزیمها که به عنوان آنزیمشناسی[lower-alpha 1] نامیده میشود و در زمینه جدیدی به نام تجزیه شبهآنزیمی رشد یافتهاست، با درک اینکه در طول تکامل، برخی از آنزیمها توانایی انجام کاتالیز بیولوژیکی را از دست دادهاند، که غالباً در توالی اسیدهای آمینه آنها و خصوصیات غیرعادی «شبه کاتالیستی» منعکس میشود. آنزیمها بخشی از سیستم ایمنی هستند که در بزاق اشک عرق و معده وجود دارد و به هضم و حذف هرگونه پاتوژن پاسخ میدهد
آنزیمها در بیش از ۵۰۰۰ نوع واکنش بیوشیمیایی به عنوان کاتالیزور شناخته شدهاند. سایر بیوکاتالیستها مولکولهای RNA کاتالیزوری هستند که ریبوزیم نامیده میشوند. ویژگی آنزیمها از ساختارهای سه بعدی منحصر به فرد آنها ناشی میشود. مانند همه کاتالیزورها، آنزیمها با کاهش انرژی فعالسازی، سرعت واکنش را افزایش میدهند. بعضی از آنزیمها میتوانند با تبدیل خود به بستر موجب تولید میلیونها بار سریعتر محصول شوند. اوروتیدین '۵-فسفات دکربوکسیلاز موجب میشود واکنشی که در نبود این آنزیم میلیونها سال به طول میانجامد در چند میلیثانیه رخ دهد. از نظر شیمیایی، آنزیمها مانند هر کاتالیزوری هستند و در واکنشهای شیمیایی مصرف نمیشوند و تعادل یک واکنش را تغییر نمیدهند.
آنزیمها با ویژگیهای خاصی نسبت به سایر کاتالیزورهای دیگر متفاوت هستند. فعالیت آنزیم را میتوان تحت تأثیر مولکولهای دیگر قرار داد: بازدارندهها مولکولهایی هستند که باعث کاهش فعالیت آنزیم میشوند و فعالکنندهها مولکولهایی هستند که فعالیت را افزایش میدهند. بسیاری از داروهای درمانی و سموم مهارکننده یا بازدارنده آنزیم هستند. فعالیت آنزیم بهطور قابل توجهی خارج از دمای و pH مطلوب آن کاهش مییابد و بسیاری از آنزیمها هنگام قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد (پایدار) واسرشته میشوند و ساختار و خواص کاتالیزوری خود را از دست میدهند.
بعضی از آنزیمها بهصورت تجاری بهطور مثال در سنتز آنتیبیوتیکها استفاده میشوند. برخی از محصولات خانگی برای سرعت بخشیدن به واکنشهای شیمیایی از آنزیمها استفاده میکنند: آنزیمهای موجود در پودرهای شستشوی بیولوژیکی پروتئین، نشاسته یا لکههای چربی روی لباسها را تجزیه میکنند و آنزیمهای موجود در تردکنندههای گوشت پروتئینها را به مولکولهای کوچکتر تجزیه میکنند و باعث میشود گوشت راحت تر جویده شود.