Μεταβολισμός και ένζυμα

Ανοίγετε την πόρτα του εργαστηρίου, μπαίνετε βιαστικά και κάθεστε δίπλα στον εργαστηριακό σας συνεργάτη, τον Tζέιμς. Έχετε ήδη αργήσει 5 λεπτά και ο καθηγητής Γουίλσον έχει ξεκινήσει το μάθημα. Ο Τζέιμς ψιθυρίζει ότι ο καθηγητής Γουίλσον επαναλαμβάνει κάποιες από τις έννοιες που μάθατε στη διάλεξη αυτής της εβδομάδας πριν προχωρήσει στις λεπτομέρειες της εργαστηριακής άσκησης.

Καθηγητής Γουίλσον: «Θυμηθείτε, ο μεταβολισμός είναι το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν μέσα στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών για τη διατήρηση της ζωής. Παρέχει στα κύτταρά μας ενέργεια για την εκτέλεση των καθημερινών μας λειτουργιών. Το σώμα μας είναι τόσο αποτελεσματικό και ταυτόχρονα τόσο πολύπλοκο (λέει δείχνοντας την αφίσα στον τοίχο)!»

Ιστοσελίδα: Metabolism diagram

Ο καθηγητής Γουίλσον συνεχίζει.

Καθηγ. Γουίλσον: Στο πλαίσιο μιας μεταβολικής οδού, ένα αρχικό μόριο υφίσταται κάποιες αλλαγές σε μια σειρά μεταβολικών αντιδράσεων, για να καταλήξει να παράγει ένα διαφορετικό μόριο στο τέλος της αντίδρασης.

Εσείς: Πώς είναι το σώμα μας τόσο αποτελεσματικό, όπως αναφέρατε προηγουμένως; Υπάρχει κάτι που μπορεί να επιταχύνει αυτές τις αντιδράσεις;

Καθηγητής Wilson: Ναι, τα ένζυμα! Ένα ένζυμο αποτελείται από μακρομόρια πρωτεϊνών, τα οποία αυξάνουν το ρυθμό (ταχύτητα) των μεταβολικών αντιδράσεων χωρίς να αλλάζει το ίδιο κατά τη διαδικασία! Είναι σαν ένα «χέρι βοήθειας» στη διαδικασία. Κάθε στάδιο καταλύεται από ένα συγκεκριμένο ένζυμο. Τα ένζυμα είναι εξειδικευμένα, καθώς έχουν μοναδικές τρισδιάστατες δομές για κάθε αντίδραση. Παίρνουν ακόμη και παρόμοιο όνομα με το αρχικό μόριο (αντιδρών) στο οποίο δεσμεύονται, όπως το ένζυμο λακτάση για τη λακτόζη ως αντιδρών. Να θυμάστε ότι τα ένζυμα μπορούν να καταλύουν τόσο αναβολικές όσο και καταβολικές αντιδράσεις.

[Οι αναβολικές οδοί χρησιμοποιούν ενέργεια για να δημιουργήσουν πολύπλοκα μεγαλύτερα μόρια από απλούστερα μικρότερα μόρια.

Οι καταβολικές οδοί έχουν ως αποτέλεσμα την απελευθέρωση ενέργειας από τη διάσπαση σύνθετων μεγάλων μορίων σε απλά μικρότερα μόρια.]