Enzyme

36

16.2. ENZYME

Như đã nói ở trên một phản ứng thoát nhiệt là một phản ứng có ∆G

o’ âm và hằng số

cân bằng lớn hơn 1 và có thể diễn ra triệt để nghĩa là về phía bên phải của phương trình.

Tuy nhiên, người ta thường có thể hỗn hợp các chất phản ứng của một phản ứng thoát

nhiệt mà không thấy kết quả rõ ràng mặc dù các sản phẩm có thể được tạo thành. Chính

enzyme đóng vai trò trong các phản ứng này.

16.2.1. Cấu trúc và phân loại các enzyme

Enzyme là các chất xúc tác có bản chất protein, có tính đặc hiệu cao đối với phản ứng

xúc tác và với các phân tử chịu xúc tác. Chất xúc tác là một chất làm tăng tốc độ của một

phản ứng hoá học mà bản thân không bị thay đổi. Do đó enzyme thúc đẩy các phản ứng

của tế bào. Các phân tử phản ứng được gọi là cơ chất và các chất tạo thành được gọi là

sản phẩm. Nhiều enzyme là các protein thuần khiết, nhưng cũng không ít enzyme gồm

hai thành phần: thành phần protein (gọi là apoenzyme) và phần không - protein (gọi là

cofactor); cả hai cần cho hoạt tính xúc tác và enzyme gồm cả hai thành phần trên được

gọi là holoenzyme. Cofactor được gọi là nhóm thêm (prosthetic group) nếu gắn chặt vào

apoenzyme. Nhưng thường thì cofactor gắn lỏng lẻo với apoenzyme, thậm chí có thể

phân li khỏi protein enzyme sau khi các sản phẩm đã được tạo thành và mang một trong

các sản phẩm này đến một enzyme khác. Cofactor gắn lỏng lẻo nói trên được gọi là

coenzyme. Chẳng hạn, NAD+

là một coenzyme mang các electron bên trong tế bào.

Nhiều vitamin mà con người cần đóng vai trò là các coenzyme hoặc là tiền chất

(precursor) của các coenzyme. Niacin được lắp vào NAD+

và riboflavin được lắp vào

FAD. Các ion kim loại cũng có thể liên kết với các apoenzyme và tác dụng như các

cofactor.

Mặc dù tế bào chứa một số lượng lớn và rất đa dạng các enzyme nhưng chúng có thể

được xếp vào một trong 6 nhóm (Bảng 16.2). Tên của các enzyme thường được đặt theo

tên cơ chất mà chúng tác dụng lên và loại phản ứng được xúc tác. Ví dụ, Lactate

dehydrogenase (LDH) loại bỏ hydrogen khỏi Lactate:

Lactate + NAD+

Pyruvate + NADH + H+

Lactate dehydrogenase cũng có thể được đặt tên đầy đủ và chi tiết hơn là L-Lactate:

NAD oxydoreductase. Tên này mô tả các cơ chất và loại phản ứng chính xác hơn.

Bảng 16.2. Phân loại enzyme

(Theo Prescott, Harley và Klein, 2005)

Loại enzyme Phản ứng do Ví dụ phản ứng