Có bao nhiêu đặc điểm sau đây là của enzim

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:

• Hệ tiêu hóa: Enzym giúp cơ thể phá vỡ các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn như glucose, để sử dụng làm năng lượng.
• Sao chép DNA: Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa DNA. Mỗi lần tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Enzyme trợ giúp trong quá trình này bằng cách tháo cuộn DNA và sao chép thông tin.
• Men gan: Gan phân hủy các chất độc trong cơ thể. Để làm điều này, nó cần sự hỗ trợ của nhiều loại enzym khác nhau.

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:

• Chất ức chế cạnh tranh [competitive inhibitors]: Ngăn cơ chất gắn với enzyme bằng cách ganh đua với cơ chất để gắn vào enzyme.
• Chất ức chế không cạnh tranh non-competitive inhibitors: Gắn vào enzyme nhưng không phải vị trí hoạt động nhằm giảm hiệu suất làm việc của enzyme.
• Chất ức chế không cạnh tranh uncompetitive inhibitors: Gắn với enzym và cơ chất sau khi chúng đã liên kết với nhau nhằm làm chậm phản ứng, kéo dài thời gian hình thành sản phẩm.
• Chất ức chế không đảo ngược [irreversible inhibitors]: Gắn và làm bất hoạt vĩnh viễn enzym.

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:

• Lipase: Giúp tiêu hóa chất béo tại ruột.
• Amylase: Giúp chuyển hóa tinh bột thành đường.
• Maltase: Giúp chuyển hóa đường maltose thành glucose. Maltose được tìm thấy trong các loại thực phẩm như khoai tây, mì ống và bia.
• Trypsin: Giúp chuyển hóa protein thành các axit amin. Trypsin được tiết ở trong ruột non.
• Lactase: Cũng được tìm thấy ở ruột non, giúp chuyển hóa lactose thành glucose và galactose.
• Acetylcholinesterase: Giúp phân hủy chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong dây thần kinh và cơ.
• Helicase: Enzyme tháo xoắn DNA.
• DNA polymerase: Tổng hợp DNA từ deoxyribonucleotide.

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 được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số 1900 232 389 [phím 0 để gọi Vinmec] hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!

Nguồn tham khảo: medicalnewstoday.com, livescience.com

XEM THÊM:

Đáp án và giải thích chính xác câu hỏi trắc nghiệm “Đặc điểm nào sau đây không phải của Enzim?” cùng với kiến thức lý thuyết liên quan là tài liệu hữu ích môn Sinh học dành cho các bạn học sinh và thầy cô giáo tham khảo.

Trắc nghiệm: Đặc điểm nào sau đây không phải của enzim?

A. Là hợp chất cao năng

B. Là chất xúc tác sinh học

C. Được tổng hợp trong các tế bào sống

D. Chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng

Trả lời:

Đáp án A. Là hợp chất cao năng

Enzim không phải là hợp chất cao năng. Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống. Enzim làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

Cùng Top lời giải tìm hiểuenzim các em nhé!

Kiến thức mở rộng về enzim

1. Khái niệm enzim

- Enzim hay enzym là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống có thanh phần cơ bản là protein. Enzim kích thích làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

- Enzim có cấu trúc phức tạp, đặc biệt là ở vùng trung tâm hoạt động – đây là nơi chuyên lên kết với cơ chất. Cấu hình không gian của tâm hoạt động và cơ chất tương thích với nhau. Cơ chất liên kết tạm thời với enzim, dẫn đến phản ứng được xúc tác.

Tên enzim = tên cơ chất + aza

2. Các loại enzym phổ biến

- Enzyme chuyển hóa:sản sinh trong các tế bào. Các loại enzyme chuyển hóa sẽ giúp cơ thể tổng hợp năng lượng và sử dụng năng lượng. Những năng lượng này rất quan trọng cho cơ thể vì chúng sẽ giúp chúng ta suy nghĩ, hít thở, chuyển động…

- Enzyme tiêu hóa:tiết ra trong tuyến nước bọt, dạ dày, tuyến tụy và ruột non. Các loại enzyme tiêu hóa do trong bộ máy tiêu hóa sinh ra nhằm giúp cơ thể tiêu hóa thực phẩm. Enzymes tiêu hóa [ bao gồm 5 enzymes Protease, Amylase, Lactase, Cellulase, Lipase].

- Enzyme thực phẩm:là những enzyme có trong thực phẩm tươi sống được đưa vào cơ thể qua thức ăn còn gọi là enzyme hữu cơ. Chúng giúp enzyme tiêu hóa phá vỡ thức ăn. Enzyme này thường cần đến sự kết hợp của các vitamin và khoáng chất và trở thành các co-enzym để đảm bảo cho hoạt động đúng chức năng của chúng.

3. Enzim hoạt động như thế nào?

- 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.

4. Tính chất của enzyme

- Enzyme có bản chất là protein nên có tất cả thuộc tính lý hóa của protein. Đa số enzyme có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn.

- Tan trong nước và các dung môi hữu cơ phân cực khác, không tan trong ete và các dung môi không phân cực.

- Không bền dưới tác dụng của nhiệt độ, nhiệt độ cao thì enzyme bị biến tính. Môi trường axít hay bazơ cũng làm enzyme mất khả năng hoạt động.

- Enzyme có tính lưỡng tính: tùy độ pH của môi trường mà tồn tại ở các dạng: cation, anion hay trung hòa điện.

- Enzyme chia làm hai nhóm: enzyme một cấu tử [chỉ chứa protein] và enzyme hai cấu tử [trong phân tử còn có nhóm không phải protein]. Trong phân tử enzyme hai cấu tử có hai phần là apoenzym và coenzym.

5. Ưu điểm cơ bản của enzyme trong phản ứng sinh hóa

Ưu điểm cơ bản của enzyme khi tham gia các phản ứng sinh hóa có thể tóm tắt như sau:

- Enzyme có thể tham gia hàng loạt các phản ứng trong chuỗi phản ứng sinh hóa để giải phóng hoàn toàn năng lượng hóa học có trong vật chất.

- Enzyme có thể tham gia những phản ứng độc lập nhờ khả năng chuyển hóa rất cao.

- Enzyme có thể tạo ra những phản ứng dây chuyền. Khi đósản phẩmphản ứng đầu sẽ là nguyên liệu hay cơ chất cho những phản ứng tiếp theo.

- Trong các phản ứng enzyme, sự tiêu hao năng lượng thường rất ít.

- Enzyme luôn luôn được tổng hợp trong tế bào của sinh vật. Số lượng enzyme được tổng hợp rất lớn và luôn luôn tương ứng với số lượng các phản ứng xảy ra trong cơ thể. Các phản ứng xảy ra trong cơ thể luôn luôn có sự tham gia xúc tác bởi enzyme.

- Có nhiều enzyme không bị mất đi sau phản ứng.

6. Điều kiện để enzyme hoạt động hiệu quả nhất

- Enzyme cần có một cơ chất thích hợp để phát huy tối đa hiệu quả của mình. Enzyme cần môi trường có độ axit hay kiềm thích hợp, trong trường hợp enzyme tiết ra trong dạ dày thì môi trường cần có điều kiện pH thấp, và ngược lại, enzyme tiết ra ở ruột non thì môi trường cần có điều kiện pH cao hơn.

- Enzyme được tiết ra ở động vật được gọi là enzyme nội sinh, nhưng khi được bổ sung vào thức ăn thì được gọi là enzyme ngoại sinh, giúp cải thiện quá trình tiêu hóa một cách tự nhiên. Một số enzyme khác thường được cung cấp cho quá trình tiêu hóa của cơ chất mà không được tiêu hóa bởi động vật.

- Các enzyme ngoại sinh cũng là các protein tự nhiên, được sản sinh bằng cách kiểm soát quá trình lên men vi sinh vật. Enzyme ngoại sinh cũng cần một loại cơ chất và môi trường có điều kiện pH thích hợp để phát huy hết tác dụng. Chúng có tác dụng ổn định khi được bảo quản, ổn định trong thức ăn, an toàn cho cả người và vật nuôi.