Sinh học tế bào ( phần 22 )
Cấu trúc hóa học của enzim
1. Enzym có nguồn gốc protein
Các công trình nghiên cứu, đặc biệt là những phát hiện của Samner (1926
- 1927) đã khẳng định rằng enzym có nguồn gốc protein. Điều này được
chứng minh qua các đặc điểm sau:
- Trong nước, enzym hoà tan cho dung dịch keo với các đặc điểm như
không khuếch tán và thẩm thấu, cho hiện tượng Tindal

Mỗi enzym có điểm đẳng điện tương ứng và tại điểm đó nổ dễ sa lắng,
dựa vào đó người ta tách riêng được enzym.
- Enzym có trọng lượng phân tử lớn, bị phá huỷ bởi các nhân tố giống
như protein (nhiệt độ, acid, muối kim loại nặng ). Trọng lượng phân tử
một số enzym:
Ribonuclease 13.000 - 15.000
Saccarase 20.000
Pepsin 35.000 - 37.000
Dehydrogenase hiếu khí 80.000
Catalase 248.000
Urease 483.000
2. Trung tâm hoạt động của enzym
Khi nghiên cứu về hoạt động của enzym người ta thấy rằng không phải
toàn bộ phân tử enzym đều tham gia quá trình xúc tác một cách trực tiếp,
mà chỉ có những phần nhất định nào đó. Phần nhất định đó là trung tâm
hoạt động của enzym. Tuỳ từng loại enzym mà trung tâm hoạt động của
enzym nhiều ít khác nhau, trung bình từ 1 đến 20 (có khi 100 như
cholinesterase) hay gặp nhất là 3 - 4. Tính trung bình cứ một trung tâm
tương ứng với trọng lượng phân tử M = 30.000 - 80.000.
Định nghĩa: Trung tâm hoạt động của enzym là vị trí tiếp xúc giữa
enzym và cơ chất trên phân tử enzym. ở đây sẽ trực tiếp xảy ra các phản
ứng sinh hoá học.

tức là những chất quá độ của phản ứng enzym trong quá trình trao đổi vật
chất.
Ở một số enzym đã được nghiên cứu kỹ, người ta thấy trung tâm hoạt
động của enzym gồm nhiều đoạn ghép lại và những đoạn này khác nhau
về tính phân cực hoặc tính ton.
Ví dụ: enzym cholinesterase có trung tâm hoạt động gồm các đoạn sau:
+ Đoạn mang điện tích âm tham gia cố định cơ chất (có thể do COOH tự
do) đoạn a.
+ Đoạn esterase thực hiện cắt mạch este - quãng cách của mỗi đoạn là
7A
0
.

Hai gốc acid amin tạo nên đoạn esterase của trung tâm hoạt động là
histidin và serin
Mỗi một trung tâm hoạt động của enzym có hình dạng và kích thước phù
hớp với cơ chất mà enzym tác dụng. Sự phù hợp này được ví như găng
tay với bàn tay, chìa khoá với ổ khoá.

Khi cấu trúc bậc 1, nhất là cấu trúc bậc 2, 3 của protein bị xáo trộn thì
hình dạng của trung tâm hoạt động cũng thay đổi, do đó khả năng hoạt
động của enzym cũng bị hạn chế hoặc tê liệt hoàn toàn.
Tóm lại nhiệm vụ của trung tâm hoạt động của enzym là:
- Gắn cơ chất lên phân tử enzym do nhiều acid amin thực hiện.
- Trực tiếp thực hiện các phản ứng hoá học do một acid amin hoặc nhóm
ghép đảm nhận.
Enzim và hiện tượng xúc tác sinh học
Sự sống là quá trình trao đổi vật chất liên tục, quá trình đó bao gồm hàng
loạt phản ứng phân giải và tổng hợp. Kết quả là những chất glucid, lipid,
protein đưa theo thức ăn vào sẽ biến thành thành phần mới của mô bào

rộng. Đó là môn enzym học (enzymologia).
2. Hiện tượng xúc tác
Hiện tượng xúc tác là hiện tượng làm tăng tốc độ phản ứng để cho hệ
thống chóng đạt tới trạng thái cân bằng động.
A + B ↔ AB
Bằng những chất hoặc đưa từ ngoài vào cơ thể hoặc nó tự sản sinh trong
quá trình phản ứng, bản chất của chất xúc tác là không tham gia vào sản
phẩm cuối cùng của phản ứng.
A + B + K ↔ AB + K
Trong sinh thể các chất tham gia xúc tác các phản ứng hoá học gọi là
enzym.
3. Định nghĩa về enzym
Enzym là chất xúc tác sinh học, nhờ có enzym mà các phản ứng sinh hoá
học xảy ra với một tốc độ rất nhanh, chính xác, nhịp nhàng, hiệu quả cao
và tiết kiệm năng lượng. Người ta cho rằng enzym là động cơ đầu tiên để
sự sống biểu hiện bằng các hiện tượng sống.