Sel menjalankan ribuan tindak balas kimia, tetapi banyak tindak balas itu terlalu perlahan jika dibiarkan tanpa pemangkin. Enzim ialah pemangkin biologi yang mempercepat tindak balas tanpa habis digunakan dalam tindak balas tersebut. Kebanyakan enzim ialah protein, walaupun sesetengah molekul RNA juga mempunyai aktiviti pemangkin.
Tapak aktif dan kekhususan
Bahagian enzim yang berinteraksi secara langsung dengan substrat disebut tapak aktif. Susunan tiga dimensi dan sifat kimia kumpulan tertentu pada tapak ini menghasilkan persekitaran yang sesuai untuk substrat tertentu. Kekhususan enzim bukan sekadar soal bentuk seperti kunci dan mangga; interaksi dengan substrat boleh menyebabkan perubahan kecil pada bentuk enzim, suatu gambaran yang dikenali sebagai model padanan teraruh.
Enzim mempercepat tindak balas dengan menurunkan tenaga pengaktifan, iaitu halangan tenaga yang perlu dilalui untuk tindak balas berlaku. Enzim boleh membantu dengan mengorientasikan substrat, menstabilkan keadaan peralihan atau menyediakan persekitaran kimia yang memudahkan pemutusan dan pembentukan ikatan. Enzim tidak mengubah sama ada hasil akhir sesuatu tindak balas lebih menguntungkan dari sudut termodinamik; enzim mengubah kadar tindak balas untuk mencapai keadaan itu.
Suhu, pH dan kepekatan substrat
Aktiviti enzim bergantung pada keadaan sekeliling. Peningkatan suhu boleh meningkatkan kadar perlanggaran molekul sehingga suatu julat optimum, tetapi suhu yang terlalu tinggi boleh mengganggu struktur tiga dimensi protein dan menyebabkan penyahaslian. Perubahan pH pula boleh mengubah cas kumpulan kimia pada tapak aktif dan menjejaskan pengikatan atau pemangkinan. Setiap enzim mempunyai julat keadaan yang sesuai, jadi tidak wujud satu suhu atau pH optimum yang sama untuk semua enzim.
Apabila kepekatan substrat meningkat, kadar tindak balas lazimnya meningkat sehingga banyak tapak aktif sedang digunakan. Selepas enzim menghampiri keadaan tepu, penambahan substrat selanjutnya memberi peningkatan kadar yang semakin kecil. Sel juga boleh mengawal enzim melalui pengaktif, perencat dan mekanisme pengawalan lain.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Apakah fungsi utama enzim dalam tindak balas biokimia?