תוֹכֶן
כשאתם חושבים על תאים, אתם עשויים לתאר את האברונים והמרכיבים השונים המהווים מודל טיפוסי של תא. למרבה הצער, ייתכן שתשאיר את אחד החלקים העובדים ביותר בתא: חלבונים מיוחדים הנקראים אנזימים.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
אנזימים הם חלבונים המבצעים את העבודה היומיומית בתוך תא. זה כולל הגדלת היעילות של תגובות כימיות, ייצור מולקולות אנרגיה הנקראות ATP, העברת מרכיבי התא וחומרים אחרים, פירוק מולקולות (קטבוליזם) ובניית מולקולות חדשות (אנבוליזם).
זרזים לשינוי
אנזימים הם זרזים, מה שאומר שהם מזרזים את הקצב בו מגיבים אינטראקציה ויוצרים מוצרים בתגובה כימית. לשם כך אנזימים מורידים את אנרגיית ההפעלה הנדרשת בכדי להפריד קשרים ויצירת קשרים חדשים, מה שהופך את היווצרות המוצר להרבה יותר מהירה. ללא אנזימים, התגובות הכימיות הללו היו מתקדמות בקצב שהוא איטי מאות עד אלפי פעמים.
הפקת אנרגיה
אורגניזמים חיים אוגרים את האנרגיה הנדרשת לחיי היומיום בצורה של אנרגיה כימית. הצורה העיקרית של אנרגיה כימית זו היא אדנוזין טריפוספט, או ATP, הפועל כמו סוללה טעונה. האנזים העיקרי המייצר ATP הוא ATP Synthase, המהווה חלק משרשרת הובלת האלקטרונים במיטוכונדריה של התאים. עבור כל מולקולת גלוקוזה המתפרקת לאנרגיה, ATP Synthase מייצרת 32 עד 34 מולקולות ATP.
מנועים מולקולריים
אנזימים הם מכונות החלבון המבצעות את התפקודים היומיומיים בתוך התאים. הם מספקים חבילות מחלק אחד של התא לחלק אחר. הם מפרקים כרומוזומים זה מזה כאשר התא עובר מיטוזה. הם ממנפים את הסלילי, הדומים לשוטים של תא, ועוזרים לתאים להזיז את עצמם או חומרים אחרים. חלבונים מוטוריים נפוצים כוללים מיוזינים, קינינים ודינינים. משפחות אלה של חלבונים מוטוריים מזרזות את שבירת ה- ATP ל- ADP (אדנוזין דיפוספט) כדי לגשת לאנרגיה הדרושה להם בכדי לבצע את עבודתם הנוקמת.
שוברים ובונים
התאים המרכיבים אורגניזמים משיגים אנרגיה על ידי פירוק תרכובות פחמן אורגניות כמו סוכר, חלבון ושומן. פירוק מולקולות אלה לחלקים קטנים יותר הוא קטבוליזם, בעוד שבניית מולקולות חדשות מחלקים קטנים יותר ממוחזרים זו אנבוליזם. אנזימים מבצעים פונקציות אלה. לדוגמה, הגלוקוז הפשוט של הסוכר אוגר אנרגיה רבה, אך התא אינו יכול לגשת לאנרגיה זו לייצור ATP אלא אם כן הוא מסוגל לפרק את הקשרים בתוך מולקולת הגלוקוזה.
בין אם לזרז תגובות כימיות, ליצור ולאגור אנרגיה לתא או להזיז את התא, אנזימים ממלאים תפקידים מכריעים עבור התאים.