Cơ thể được cấu tạo 70.000 tỷ tế bào, và để cơ thể khỏe mạnh cần 4 nhân tố quan trọng:

👉 Không khí

👉 Nước

👉 Dinh dưỡng: gồm đa lượng (thịt, cá, cơm, rau...) và vi lượng (khoáng, vitamin).

👉 Enzymes

Vậy, ta cùng nhau tìm hiểu về Enzyme

1. Enzyme là gì?

Enzyme đóng một vai trò rất lớn trong hoạt động sống hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, chúng giúp duy trì tốt hoạt động tại hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ bắp và các cơ quan khác.

Enzyme là một loại protein được sản xuất tự nhiên trong cơ thể, là chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng hóa học trong cơ thể. Hình dạng của enzym gắn liền với chức năng của nó. Chúng liên kết và biến đổi cấu trúc của các phân tử nhằm phục vụ cho nhiều hoạt động khác nhau như hô hấp, tiêu hóa, chức năng cơ và thần kinh, trong đó tiêu biểu là:

Hệ tiêu hóa: Enzym giúp cơ thể phá vỡ các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn như glucose, để sử dụng làm năng lượng.

Sao chép DNA: Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa DNA. Mỗi lần tế bào phân chia, DNA cần được sao chép. Enzyme trợ giúp trong quá trình này bằng cách tháo cuộn DNA và sao chép thông tin.

Men gan: Gan phân hủy các chất độc trong cơ thể. Để làm điều này, nó cần sự hỗ trợ của nhiều loại enzym khác nhau. Vì vậy, enzyme là yếu tố quyết định giúp gan thực hiện chức năng giải độc.

2. Enzyme hoạt động như thế nào?

Cơ chế hoạt động của enzyme bao gồm ba bước chính:

Cơ chất (Substrate) liên kết với enzyme (Enzyme) để hình thành phức hệ enzyme - cơ chất (E - S complex).

Enzyme xúc tác phản ứng biến đổi cơ chất thành sản phẩm (Product), tạo thành phức hệ E-P.

Sản phẩm P được giải phóng enzyme E. (1)

Cũng như các chất xúc tác khác, enzyme không bị phản ứng tiêu thụ hoặc thay đổi (như một cơ chất) mà được tái chế để như một enzyme duy nhất thực hiện nhiều vòng xúc tác.

Enzyme thường có tính đặc hiệu cao và chỉ hoạt động trên một số cơ chất (chất phản ứng) nhất định. Một số enzyme có tính đặc hiệu tuyệt đối nghĩa là chúng chỉ hoạt động trên một cơ chất. Trong khi những enzyme khác thể hiện tính đặc hiệu của nhóm và có thể hoạt động trên các nhóm hóa học tương tự không giống nhau, chẳng hạn như liên kết peptit trong các phân tử khác nhau. Nhiều enzyme có tính đặc hiệu lập thể và hoạt động trên một đồng phân lập thể này nhưng không tác động lên đồng phân lập thể khác.

3. Điều kiện thuận lợi cho hoạt động của enzyme

Enzyme chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện nhất định. Hầu hết các enzym trong cơ thể hoạt động tốt nhất ở khoảng 37°C. Ở nhiệt độ thấp hơn, chúng vẫn hoạt động nhưng chậm hơn nhiều. Tương tự, các enzym chỉ có thể hoạt động trong một khoảng pH nhất định phụ thuộc vị trí của chúng trong cơ thể. Ví dụ, các enzym trong ruột hoạt động tốt nhất ở độ pH 7,5, trong khi các enzym trong dạ dày hoạt động tốt nhất ở độ pH 2 vì dạ dày có tính axit hơn nhiều.

Nhiệt độ, bệnh tật hoặc điều kiện hóa chất khắc nghiệt có thể làm hỏng các enzyme và thay đổi hình dạng của chúng. Khi điều này xảy ra, enzyme không hoạt động nữa và sẽ ảnh hưởng đến các chức năng cơ thể mà enzyme tham gia hỗ trợ.

4. Cofactor (đồng yếu tố)

Một số enzym không thể liên kết với cơ chất cho đến khi cofactor gắn vào. Do đó, cofactor có vai trò như một chiếc cầu kết nối enzyme và cơ chất. Ví dụ, carbonic anhydrase, một loại enzyme giúp duy trì độ pH của cơ thể, không thể liên kết với cơ chất trừ khi nó được gắn vào một ion kẽm.

5. Chất ức chế enzyme

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

Chất ức chế cạnh tranh (competitive inhibitors): Ngăn cơ chất gắn với enzyme bằng cách ganh đua với cơ chất để gắn vào enzyme.

Chất ức chế không cạnh tranh non-competitive inhibitors: Gắn vào enzyme nhưng không phải vị trí hoạt động nhằm giảm hiệu suất làm việc của enzyme.

Chất ức chế không cạnh tranh uncompetitive inhibitors: Gắn với enzym và cơ chất sau khi chúng đã liên kết với nhau nhằm làm chậm phản ứng, kéo dài thời gian hình thành sản phẩm.

Chất ức chế không đảo ngược (irreversible inhibitors): Gắn và làm bất hoạt vĩnh viễn enzym.

6. Một số loại enzyme trong cơ thể con người

Có hàng ngàn loại enzyme trong cơ thể con người, các loại enzyme dưới đây chỉ là một vài ví dụ điển hình:

Lipase: Giúp tiêu hóa chất béo tại ruột.

Amylase: Giúp chuyển hóa tinh bột thành đường.

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

Trypsin: Giúp chuyển hóa protein thành các axit amin. Trypsin được tiết ở trong ruột non.

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

Acetylcholinesterase: Giúp phân hủy chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine trong dây thần kinh và cơ.

Helicase: Enzyme tháo xoắn DNA.

DNA polymerase: Tổng hợp DNA từ deoxyribonucleotide.

Enzyme đóng một vai trò rất lớn trong hoạt động sống hàng ngày của cơ thể con người. Bằng cách liên kết và thay đổi các hợp chất, các enzyme duy trì tốt hoạt động tại hệ tiêu hóa, hệ thần kinh, cơ bắp và các cơ quan khác.