Enzyme là gì?

Enzyme là gì? Enzyme đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và điều chỉnh các hợp chất, chúng giúp duy trì hoạt động tối ưu trong hệ thống tiêu hóa, thần kinh, cơ bắp và các hệ thống khác.

Enzyme là gì? 

Enzyme được cấu trúc bởi các phân tử protein và có chức năng làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể.

Chúng liên kết và sửa đổi cấu trúc của các phân tử để phục vụ cho các hoạt động khác nhau như hô hấp, tiêu hóa, chức năng cơ và thần kinh, chẳng hạn như:

Hệ tiêu hóa: Enzyme giúp cơ thể phân hủy các phân tử phức tạp thành những phân tử đơn giản hơn như glucose để sử dụng năng lượng.

Sao chép DNA: Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa DNA. Mỗi lần một tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Các enzym hỗ trợ quá trình này bằng cách giải mã DNA và sao chép thông tin.

Gan: Gan phân hủy các chất độc hại trong cơ thể. Để làm được điều này cần có sự hỗ trợ của một số loại enzym khác nhau.

Enzyme có vai trò và chức năng gì?

Enzyme là một loại protein được tìm thấy trong tế bào, giúp xúc tác các phản ứng hóa học và đẩy nhanh tốc độ của chúng. Điều này giúp cơ thể xây dựng cơ bắp, giải độc và tiêu hóa thức ăn.

Enzyme thường hoạt động cùng với các chất khác như axit dạ dày và men tiêu hóa để thực hiện các chức năng tiêu hóa của chúng.

Cấu trúc của một enzym gắn chặt với chức năng của nó trong cơ thể. Tuy nhiên, cấu trúc này có thể dễ dàng bị phá vỡ bởi các yếu tố như nhiệt độ, bệnh tật và hóa chất độc hại. Khi cấu trúc bị phá hủy, enzyme không thể thực hiện các chức năng của nó.

Enzyme được sản xuất tự nhiên trong cơ thể. Ví dụ, men tiêu hóa ở người được sản xuất để hỗ trợ quá trình tiêu hóa. Các enzym này chủ yếu được sản xuất ở ruột non, dạ dày và tuyến tụy, với một lượng nhỏ hơn ở ruột già. Ngoài ra, những người gặp vấn đề về tiêu hóa cũng có thể bổ sung enzyme.

Cơ chế hoạt động của Enzyme 

Sự tương tác giữa các enzym và phân tử tuân theo mô hình “khóa và chìa khóa”. Mô hình này được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1894 và sau đó được cập nhật thành mô hình phù hợp với phản ứng có tên.

Ban đầu, theo mô hình “ổ khóa”, một enzym chỉ có thể liên kết với một phân tử phù hợp, tương ứng với “ổ khóa” và “chìa khóa”.

Tuy nhiên, trong mô hình phù hợp với phản ứng, khi một enzym tương tác với một phân tử, nó có thể thay đổi để phù hợp với phân tử đó.

Điều này có nghĩa là một enzym có thể liên kết với nhiều loại phân tử. Sau khi phân tử được khóa hoàn toàn và ở đúng vị trí, phản ứng bắt đầu.

Enzyme hoạt động thuận lợi ở điều kiện nào? 

Enzyme chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện cụ thể. Hầu hết các enzym trong cơ thể hoạt động tốt nhất ở 37°C. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng vẫn hoạt động, nhưng với tốc độ chậm hơn.

Tương tự, các enzym chỉ có thể hoạt động trong một phạm vi pH cụ thể, tùy thuộc vào vị trí của chúng trong cơ thể.

Ví dụ, các enzym trong ruột non hoạt động tốt nhất ở độ pH là 7,5, trong khi các enzym trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở độ pH là 2 vì dạ dày có nhiều axit hơn.

Nếu nhiệt độ quá cao, môi trường quá axit hoặc quá bazơ thì enzym sẽ bị biến đổi hình dạng và khó liên kết với cơ chất.

Vai trò của Cofactor đối với Enzyme 

Một số enzyme không thể liên kết với cơ chất cho đến khi một đồng sáng lập được gắn vào. Do đó, cofactor hoạt động như một cầu nối giữa enzyme và cơ chất.

Ví dụ, carbonic anhydrase, một loại enzyme giúp duy trì sự cân bằng độ pH của cơ thể, không thể liên kết với chất nền trừ khi nó được gắn với ion kẽm.

Các hoạt chất giúp ức chế Enzyme 

Để đảm bảo hoạt động chính xác của các hệ thống trong cơ thể, hoạt động của các enzym đôi khi có thể bị ức chế theo một số cách:

Các chất ức chế cạnh tranh: Ngăn chặn cơ chất liên kết với enzyme bằng cách cạnh tranh với cơ chất để liên kết với enzyme.

Ức chế không cạnh tranh: Gắn vào enzim nhưng không gắn vào trung tâm hoạt động làm giảm hiệu suất của enzim.

Chất ức chế không cạnh tranh: Liên kết với cả enzyme và cơ chất sau khi chúng đã liên kết với nhau, làm chậm phản ứng và kéo dài thời gian cần thiết để sản phẩm hình thành.

Chất ức chế không thể đảo ngược: Liên kết và làm bất hoạt vĩnh viễn enzyme.

Trong cơ thể người có những loại Enzyme nào? Vai trò ra sao? 

Có hàng ngàn enzym khác nhau trong cơ thể con người, sau đây chỉ là một vài ví dụ:

Lipase: Giúp tiêu hóa chất béo trong ruột.

Amylase: Giúp chuyển đổi carbohydrate thành đường.

Maltase: Giúp chuyển hóa maltose thành glucose. Maltose được tìm thấy trong các loại thực phẩm như khoai tây, mì và bia.

Trypsin: Giúp chuyển đổi protein thành axit amin. Trypsin được sản xuất trong ruột non.

Lactase: Cũng được tìm thấy trong ruột non, giúp chuyển hóa đường lactose thành glucose và galactose.

Acetylcholinesterase: Giúp phá vỡ chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong dây thần kinh và cơ bắp.

Helicase: Một loại enzyme giải phóng DNA.

DNA polymerase: Tổng hợp DNA từ deoxyribonucleotide.

Enzyme đóng một vai trò rất quan trọng trong hoạt động hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, các enzym duy trì hoạt động bình thường của hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ và các cơ quan khác.

Enzyme hoạt động thế nào trong hệ tiêu hoá? 

Ba loại enzyme chính trong tiêu hóa được phân chia dựa trên phản ứng hóa học:

Enzyme Amylase chia tinh bột và carbohydrate thành đường.

Protease tách protein thành các axit amin.

Enzyme Lipaza tách lipid, chất béo và dầu, thành glycerol và axit béo.

Amylase được sản xuất tại tuyến nước bọt, tuyến tụy và ruột non. Giữa các loại amylase, ptyalin được sản xuất tại tuyến nước bọt và tham gia vào quá trình tiêu hóa tinh bột từ khi cắn đến khi nuốt.

Amylase từ tuyến tụy được tạo ra từ tuyến tụy và chuyển đến ruột non. Tại đây, nó tiếp tục phân hủy tinh bột và cuối cùng chuyển thành glucose bởi các enzym khác. Sau đó, glucose được hấp thụ vào hệ tuần hoàn máu của cơ thể.

Protease được sản xuất tại dạ dày, tuyến tụy và ruột non. Pepsin là enzym chính tiêu hóa protein tại dạ dày. Các enzym từ tuyến tụy cũng sẽ tham gia vào việc tiêu hóa protein tại ruột non.

Lipase được sản xuất tại tuyến tụy và ruột non. Một loại lipase được tìm thấy trong sữa mẹ, giúp trẻ dễ dàng tiêu hóa chất béo. Chất béo còn có nhiều vai trò quan trọng như là nguồn năng lượng dài hạn và hỗ trợ sức khỏe cho các tế bào.

Khi nào thì cơ thể cần bổ sung Enzyme?

Những người cần bổ sung enzym gồm:

Người mắc bệnh lý tuyến tụy như viêm tụy, xơ nang, và ung thư tuyến tụy, vì những bệnh này có thể làm giảm số lượng enzym quan trọng mà cơ thể sản xuất.

Người ăn kiêng muốn giảm cân, enzym giảm cân có sẵn trong dạng viên uống bổ sung.

Người thường xuyên tiếp xúc với hóa chất độc hại hoặc nấu thức ăn tại nhiệt độ cao.

Nếu gặp tác dụng phụ khó chịu về đường tiêu hóa khi uống thuốc bổ sung enzym, bạn cần báo cho bác sĩ để điều chỉnh.

Tác nhân nào khiến cho Enzyme bị biến chất? 

Enzyme bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau như nhiệt độ, bệnh tật, pH, chất ức chế và chế độ ăn uống. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của enzyme là khoảng 97°F đến 99°F.

Các bệnh như viêm nhiễm có thể làm hỏng đường tiêu hóa và làm giảm số lượng cũng như hiệu quả của các enzym tiêu hóa.

Độ pH quá axit hoặc quá bazơ có thể ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của enzym. Các chất ức chế như kháng sinh có thể cản trở phản ứng hóa học của enzym và dẫn đến nhiễm trùng.

Một chế độ ăn uống hợp lý bao gồm thực phẩm có chứa enzym tiêu hóa có thể hỗ trợ quá trình sản xuất enzym tự nhiên trong cơ thể.

Ví dụ, chuối chứa amylase giúp tiêu hóa dễ dàng hơn mặc dù nó chứa một lượng lớn carbs.