Elk van de triljoenen cellen in uw lichaam is afhankelijk van duizenden chemische reacties. De chemische reacties die in je lichaam plaatsvinden, zouden in een reageerbuis kunnen plaatsvinden, maar ze zouden veel langzamer gebeuren - te langzaam om de activiteiten van een levend organisme te ondersteunen. Enzymen zijn eiwitten in levende organismen die chemische reacties helpen. Hun vermogen om te functioneren en de snelheid waarmee ze werken worden beïnvloed door verschillende factoren. Sommige van die factoren zijn andere chemicaliën.

Hoe enzymen werken

Chemische reacties omvatten het verbreken en vormen van verbindingen tussen atomen. Het verbreken van de hechtingen van de initiële chemicaliën - de reactanten - kost energie. Dat wordt de activeringsenergie genoemd. Enzymen zijn eiwitten die zich vastklampen aan de reactanten en ze zo richten dat de activeringsenergie lager is. De reactanten worden ook substraten genoemd. Enzymen binden substraten op specifieke locaties, die actieve sites worden genoemd. Actieve sites zijn zo gevormd dat ze kunnen worden vergrendeld op specifieke substraten. Het gebonden enzym-substraatcomplex maakt het voor reactanten gemakkelijker om hun bindingen te verbreken en nieuwe te vormen in het product. Dan komt het product vrij van het enzym.

Cofactoren

De vorm van de actieve site zorgt ervoor dat enzymen kunnen werken. Als de actieve site vervormd is, zal het substraat niet binden en zal de reactie niet worden geholpen. Sommige enzymen vereisen dat co-factoren de juiste vorm aannemen. Cofactoren kunnen de vorm hebben van anorganische atomen of organische moleculen. Bijvoorbeeld, een geïoniseerd zinkatoom - een dat een paar elektronen heeft verloren - is nodig in het enzym alcohol dehydrogenase, dat wordt gebruikt om alcohol te metaboliseren. Het nicotinamide-adenine-dinucleotide van het molecuul is een algemene organische moleculaire co-factor, ook wel een co-enzym genoemd. Het neemt vaak deel aan reacties die de overdracht van waterstofatomen of ionen vereisen. Co-enzymen en anorganische co-factoren kunnen nodig zijn om een ​​enzym te laten werken en als er niet genoeg van zijn, zal de totale reactiesnelheid laag zijn.

Substraten

Elk enzym heeft één specifieke functie. Een enzym dat een fructosemolecuul in twee delen splitst, kan niet worden gebruikt om zuurstof uit rode bloedcellen vrij te maken. Om een ​​reactie te laten gebeuren, moeten zowel het enzym als het substraat aanwezig zijn. De reactiesnelheid kan worden beperkt door een tekort aan enzym of substraat. Anders gezegd, als er veel substraat in een cel zit en niet veel enzym, zal het toevoegen van meer enzym de reactiesnelheid verhogen. Omgekeerd, als er veel enzym en niet veel substraat is, verhoogt het toevoegen van substraat de reactiesnelheid.

Snellere reactiesnelheden

De werkelijke snelheid van een door een enzym gekatalyseerde reactie verandert niet. Dat wil zeggen dat de tijd vanaf het binden van het substraat tot afgifte van het product hetzelfde is voor elk specifiek type enzym. Wanneer men spreekt over het versnellen van de werking van een enzym, betekent dit dat het aantal enzymen dat actief deelneemt aan chemische reacties toeneemt, zodat het totale aantal reacties omhoog gaat. Als er bijvoorbeeld niet genoeg zink is om overeen te komen met al het specifieke type DNA-verwerkend enzym in een cel, verhoogt het toevoegen van meer zink de reactiesnelheid door het mogelijk te maken dat meer enzymen actief zijn. Hetzelfde met het toevoegen van meer substraat of meer enzym: de actie wordt versneld door meer enzymen toe te staan ​​chemische reacties te katalyseren, niet door een bepaald enzym te versnellen.