Enzimska kinetika
From Wikipedia, the free encyclopedia
Enzimska kinetika je oblast koja izučava brzine hemijskih reakcija katalizovanih enzimima. Proučavanje i poznavanje enzimske kinetike daje uvid u mehanizme po kojima se odvijaju ove reakcije. Između ostalog stiče se uvid i u njihovu ulogu u metabolizmu, u to kako je njihova aktivnost kontrolisana u ćelijama i kako droge i otrovi mogu inhibirati njihovu aktivnost.
Enzimi su molekuli koji upravljaju drugim molekulima-enzimskim supstratima. Supstrati se vezuju za aktivno mesto na enzimu i transformišu se u proizvode kroz niz stupnjeva koji čine mehanizam date enzimske reakcije. Neki enzimi mogu vezivati više supstrata i/ili davati više produkata, a primer za to je proteaza koja delujući na jedan protein daje dva polipeptidna proizvoda. Sa druge strane postoje enzimi kao što je DNK polimeraza, koja vezuje nukleotide u DNK. Iako se ovi mehanizmi uglavnom sastoje od velikog broja stupnjeva, jedan karakterističan stupanj određuje ukupnu kinetiku procesa i zove se odlučujući stupanj. Odlučujući stupanj može biti hemijska reakcija ili strukturna promena enzima ili supstrata, koja prati oslobađanje produkta iz enzima.
Poznavanje strukture enzima ima veliki značaj zato što može nagovestiti kako će se tokom katalize vezivati supstrat i enzim, koje promene će se događati tokom reakcije, pa čak i koja je uloga pojedinačnih aminokiselinskih ostataka u mehanizmu.
Razlikuju se dva tipa enzimskih mehanizama, mehanizme koji uključuju jedan supstrat (monosupstratne mehanizme) i mehanizme koji uključuju veći broj supstrata (polisupstratne). Izučavanja enzimske kinetike sa monosupstratnim mehanizmom kakvu ima enzim triozofosfat izomeraza, imaju za cilj da odrede afinitet vezivanja supstrata od strane enzima. Ukoliko enzim vezuje veći broj supstrata npr. enzim dihidrofolat reduktaza (prikazan na slici), enzimska kinetika nam tada može pružiti informaciju o redosledu vezivanja supstrata i građenja produkata.
Proteinski enzimi nisu jedini biološki katalizatori. U procesima vezanim za RNK kao što su translacija i posttranskripciona modifikacija RNK, učestvuju ribozimi i ribozomi. Glavna razlika između proteinskih enzima i RNK katalizatora je ta što RNK katalizatori učestvuju u dosta manjem broju reakcija, ali se njihovi reakcioni mehanizmi i kinetika, posmatraju na isti način kao kod proteinskih enzima.