Enzim

Enzim je biološki katalizator, protein tj. može utjecati na brzinu kemijske reakcije.

Enzimi su neophodni za život kakav poznajemo, jer su mnoge reakcije koje se odvijaju u stanicama organizma prespore te bi vodile do bitno drugačijih produkata koje organizmu ili ne trebaju, ili bi štetili. Pogreška (genetske mutacije, nedovoljna proizvodnja, ili hiperprodukcija enzima) jednog jedinog enzima može biti glavni uzrok teških genetskih poremećaja. Tako je, primjerice, poremećaj fenilketonurija rezultat pogreške enzima fenilalanin hidroksilaza, koji katalizira prvi korak u degradaciji aminokiseline fenilalanina. Ako ovaj enzim ne radi kako treba, i ne degradira aminokiselinu na predviđeni način, neograničena proizvodnja fenilalanina će dovesti do mentalne retardacije. Postoji i još čitav niz oboljenja, pod zajedničkim nazivom enzimopatije, čiji je uzrok mutacija gena, a posljedica nedostatak nekog enzima.

Kao i svi katalizatori, enzimi funkcioniraju na način da snižavaju energiju aktivacije pojedine reakcije, te je na taj način ubrzavaju, i do nekoliko milijuna puta. Enzim ostaje nepromijenjen čitavim trajanjem reakcije na koju utječe što mu omogućava da, kad se jedna reakcija privede kraju, uključi u drugu potpuno nepromijenjen. Enzimi ne utječu na relativnu energiju između reagenata i produkata, pa niti na odnosne reakcije. Međutim, ono što enzim ističe među svim ostalim katalizatorima je njegova specifičnost u pogledu stereokemije, kemijske selektivnosti i specifičnosti. Osnovna ideja enzima je povezivanje molekula u reakciji na koju djeluje stvaranjem kompleksa.

Na aktivnost enzima mogu utjecati različite molekule. Inhibitori, prirodni ili umjetni stvoreni u laboratoriju, su molekule koji ili umanjuju aktivnost enzima, ili je potpuno uništavaju. Aktivatori su pak molekule koje povećavaju aktivnost enzima. Inhibitori samoubojice su inhibitori koji se sami ugrade u enzim i zauvijek ga deaktiviraju. Mnogi lijekovi su ustvari inhibitori enzima. Npr. aspirin je inhibitor enzima koji rezultira stvaranjem prostaglandina (inflamantorna molekula), te tako stopira bol i inflamaciju. Otrov cijanid deaktivira enzim citokrom C oksidazu i na taj način blokira stanično disanje.