Co jsou enzymy

Slovo enzym se poprvé objevuje koncem 70. let 19. století. Tehdy se vědci blíže začali zabývat procesy probíhajícími v těle, zvláště procesy v zažívacím ústrojí. Začali se detailněji zajímat také o procesy, jakými je fermentace či kvašení. Právě řecké slovo pro výraz "v kvasinkách", tedy enzym, použil německý fyziolog Wilhelm Kühne pro skupinu látek, jež umožňovala proces kvašení cukrů.

Fascinující schopnosti těchto bílkovin nenechávají od té doby vědce v klidu. Díky tomu dnes víme, že enzymy mají funkci biokatalyzátorů, tedy látek, které vstupují do chemických reakcí probíhajících v živých organizmech, řídí je a usměrňují.

Díky enzymům probíhají v organizmu reakce, které by za jiných okolností vůbec probíhat nemohly. Ideálním příkladem je proces trávení potravy, při kterém hrají enzymy zcela zásadní roli od samotného příjmu potravy přes její zpracování a následné využití jejích rozštěpených složek v těle.

Katalytická schopnost enzymů je mnohem vyšší, než jaké jsme schopni docílit pomocí umělých katalyzátorů, přičemž jejich účinek už dnes umíme velice spolehlivě regulovat a cílit přesně tam, kam je potřeba. Zajímavé přitom je, že enzymy se během katalytické reakce dokážou přesně zaměřit pouze na jedinou určitou reakci, na skupinu látek či dokonce na jednu jedinou látku.
Existují miliardy enzymů, z nichž však jen malé procento jsme schopni pojmenovat a využít k řízeným chemickým procesům. Nejen moderní medicína se dnes bez enzymů a jejich funkce neobejde a je zcela jisté, že s pokračující technologií dokážeme v budoucnu objevovat a v mnoha oborech účinně využívat i další schopnosti enzymů.

Hlavní kategorie enzymů

Enzymy řadíme podle typu katalytických reakcí do šesti hlavních kategorií. každá kategorie má pak své skupiny a podskupiny enzymů.

1. Oxidoreduktázy

Jsou zodpovědné za reakce, při kterých probíhá k přenosu elektronů či vodíků a reakce s kyslíkem z jedné molekuly na druhou.

2. Transferázy

Tento typ enzymů katalyzuje celé skupiny atomů (aminoskupin) z molekuly zvané dárce na molekulu zvanou příjemce. V této skupině dochází například k přenosu skupiny methylové, fosfátové nebo aminoskupiny.

3. Hydrolázy

Zodpovídají za štěpení vazeb, při kterých je činitelem rozkladu voda. Hydrolázy tvoří mezi enzymy nejpočetnější skupinu. Patří sem napříkald i skupina enzymů proteáza, štěpící proteiny.

4. Lyázy, zvané též syntázy

Působením tohoto typu enzymů dochází k nehydrolytickému štěpení nebo naopak spojování vazeb (tímto způsobem vzniká například acetaldehyd)

5. Izomerázy

Tyto enzymy ovlivňují reakci, při které se mění uspořádání atomů v molekule, tzv. izomeraci. Jsou důležité například při biosyntéze kolagenu.

6. Ligázy, zvané též syntetázy

Rozštěpují energeticky bohaté fosfátové vazby. Velký význam mají například v genetickém inženýrství.

Složení a místo působení enzymů

Podle složení rozdělujeme enzymy na jednosložkové a dvousložkové a podle místa působení pak intracelurální a extracelurální..

Jednosložkové enzymy jsou tvořeny pouze bílkovinou a ke své aktivitě nepotřebují koenzymy. Patří sem například hydrolázy.

Dvousložkové enzymy (holoenzymy) jsou tvořeny bílkovinným nosičem (apoenzymem) a účinnou nebílkovinovou částí (kofaktorem). Kofaktorem je pak organická látka nejčastěji ve formě vitaminu.

Intracelulární enzymy (endoenzymy) vznikají v buňce a v ní také po celou dobu působí.

Extracelulární enzymy jsou nejprve krví nebo lymfou transportovány na místo určení, kde teprve poté působí.

Dále na: Enzymoterapie