Enzim dan Tenaga Pengaktifan

Banyak tindak balas kimia yang diperlukan oleh sel boleh berlaku secara termodinamik tetapi terlalu perlahan pada suhu kehidupan. Molekul perlu melalui keadaan peralihan sebelum produk terbentuk. Halangan tenaga untuk mencapai keadaan itu dikenali sebagai tenaga pengaktifan.

Enzim sebagai pemangkin biologi

Enzim ialah pemangkin biologi. Kebanyakannya protein, walaupun sesetengah molekul RNA juga mempunyai aktiviti pemangkin. Enzim mengikat satu atau lebih substrat pada tapak aktif dan membantu mewujudkan keadaan yang memudahkan pembentukan keadaan peralihan. Dengan itu, kadar tindak balas meningkat.

Menurunkan tenaga pengaktifan tidak bermaksud enzim membekalkan tenaga percuma kepada tindak balas. Enzim juga tidak mengubah beza tenaga bebas antara bahan tindak balas dengan produk. Ia mengubah laluan kinetik supaya lebih banyak molekul dapat melalui halangan tenaga dalam tempoh yang sama.

Tapak aktif bukan acuan yang kaku

Tapak aktif mempunyai susunan kimia dan bentuk tiga dimensi yang sesuai untuk substrat tertentu. Pengikatan boleh menyebabkan perubahan bentuk pada enzim dan substrat. Interaksi ini membantu meletakkan kumpulan kimia pada kedudukan yang sesuai, menstabilkan keadaan peralihan atau menyediakan persekitaran kimia yang memudahkan tindak balas.

Selepas produk terbentuk dan dilepaskan, enzim boleh digunakan semula. Namun aktiviti enzim bergantung pada keadaan seperti suhu, pH, kepekatan substrat serta kehadiran perencat atau kofaktor. Perubahan besar pada struktur enzim boleh mengurangkan keupayaannya untuk mengikat substrat dan memangkinkan tindak balas.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?