Pemangkin sepadan dengan penurunan tenaga pengaktifan yang diperlukan untuk tindak balas kimia dan biologi. Penurunan pemangkin jumlah tenaga yang diperlukan dimungkinkan oleh pemangkin, yang dalam biologi sesuai dengan enzim. Dalam penyakit enzimatik, sifat pemangkin enzim boleh dikurangkan atau bahkan dihapuskan.
Apa itu pemangkin?
Pengurangan pemangkin jumlah tenaga yang diperlukan dimungkinkan oleh pemangkin, yang dalam biologi sesuai dengan enzim. Rajah menunjukkan model pita a lipase. Enzim mempunyai peranan khusus dalam tubuh manusia. Berbeda dengan fungsi individu enzim mungkin kelihatan, mereka semua pada dasarnya mempunyai tugas yang sama dan membawa sifat serupa untuk memenuhi tugas ini. Tugas utama semua enzim adalah pemangkinan. Inilah sebabnya mengapa biokimia mengaitkan sifat pemangkin kepada mereka. Diterjemahkan secara literal, pemangkin bermaksud "pembubaran." Dekat jantung pemangkin adalah tenaga pengaktifan. Oleh itu, kimia merujuk kepada jumlah tenaga yang benar-benar diperlukan dalam sistem tindak balas untuk tindak balas kimia kedua-dua rakan reaksi. Pemangkin digunakan untuk mengurangkan tenaga pengaktifan dan dengan itu membolehkan kedua-dua rakan reaksi mengalami reaksi dalam sistem tindak balas walaupun pada tenaga rendah. Dalam sistem tindak balas biologi, enzim dengan sifat pemangkin menurunkan tenaga pengaktifan tindak balas kimia tertentu dan bertindak sewajarnya sebagai pemangkin kimia. Dalam konteks pemangkinan, di satu pihak kebarangkalian proses reaksi yang berjaya meningkat dan di sisi lain kelajuan reaksi kadang-kadang juga meningkat. Pergeseran keseimbangan kimia tidak berlaku semasa pemangkinan. Kimia membezakan pemangkin homogen dengan pemangkin heterogen. Biokatalisis tidak sesuai dengan yang satu atau yang lain. Ia adalah bentuk pemangkin bebas.
Fungsi dan tugas
Biokatalisis sesuai dengan petunjuk, penukaran, atau percepatan reaksi kimia di lingkungan biologi. Enzim bertindak sebagai pemangkin biologi dalam proses ini. Setiap enzim sebahagian besarnya terdiri daripada protein, ada yang berkaitan dengan kofaktor. Hampir semua tindak balas biokimia pada organisma hidup mempunyai pemangkin enzimatik. Biokatalisis dilaksanakan dalam bioteknologi dengan menggunakan enzim terpencil atau hidup. Contoh biokatalisis boleh didapati di kilang bir, di mana proses biokatalitik dilaksanakan dengan menggunakan bakteria, kulat atau ragi. Industri farmaseutikal menggunakan biokatalisis untuk merealisasikan reaksi yang tidak dapat dilaksanakan. Di dalam tubuh manusia, pemangkin sentiasa berlaku di mana enzim mempercepat reaksi tertentu. Enzim, misalnya, relevan dengan metabolisme organisma dan sebahagian besarnya mengawal reaksi biokimia dalam proses metabolik. Mereka mengawal pencernaan, misalnya, tetapi juga terlibat dalam transkripsi dan replikasi DNA dalam bentuk polimerase. Sebilangan besar reaksi biokimia akan berlaku pada kadar perlahan di organisma hidup tanpa enzim. Enzim mempercepat pencapaian keseimbangan kimia tanpa mengubah apa-apa mengenai keseimbangan. Enzim mempunyai aktiviti pemangkin kerana dapat menurunkan tenaga pengaktifan dalam reaksi kimia. Tenaga ini sesuai dengan jumlah tenaga yang mesti digunakan terlebih dahulu untuk memulakan tindak balas. Semasa tindak balas, substrat berubah menjadi keadaan peralihan yang tidak baik. Tenaga pengaktifan memaksa substrat ke keadaan peralihannya. Tindakan pemangkin enzim campur tangan pada titik ini dalam tindak balas dengan menstabilkan keadaan peralihan substrat melalui bukan kovalen interaksi. Dengan cara ini, tenaga yang lebih sedikit diperlukan untuk menukar substrat ke keadaan peralihan. Atas sebab ini, substrat menukar ke produk akhir tindak balas pada kadar yang lebih tinggi. Dengan fungsi pemangkin ini, enzim dianggap sebagai unsur pemberian bagi setiap produk tindak balas biokimia.
Penyakit dan gangguan
Apabila enzim bermutasi atau gagal melaksanakan peranan pemangkinnya dengan mencukupi untuk sebab-sebab lain, luas kesihatan akibat yang ditetapkan. Kumpulan penyakit metabolik penyakit merangkumi pelbagai gangguan dari kawasan metabolisme operasi perantaraan. Gangguan seperti itu sama ada kongenital atau diperolehi. Penyakit metabolik berbeza-beza mengikut tahap dan kelazimannya. Mereka juga menampakkan diri secara klinikal dengan cara yang sangat heterogen. Salah satu gangguan tersebut adalah penyakit biasa yang meluas kencing manis mellitus. Walau bagaimanapun, kumpulan penyakit ini juga merangkumi penyakit keturunan yang lebih jarang dengan jalan maut. Osteopenia dan yang dihasilkan osteoporosis juga disebabkan oleh gangguan metabolik. Sebilangan besar penyakit kongenital dari kumpulan metabolik superordinat sesuai dengan kecacatan enzim yang ditentukan secara genetik dari pelbagai enzim. Bergantung pada enzim yang terjejas, fungsi katalitik dan produk tindak balasnya, kecacatan enzimatik atau kekurangan enzim boleh menyebabkan organ gagal, misalnya. Gangguan metabolik yang agak jarang berlaku dan kongenital adalah penyakit Gaucher. Enzim yang terlibat dalam penyakit ini adalah glukokerebrosidase atau glukokerebrosidase. Dalam organisma yang sihat, enzim ini merosot komponen usia membran sel. dalam Penyakit Gaucher, terdapat kekurangan enzim penting ini. Sekiranya enzim tidak menunjukkan aktiviti yang mencukupi, pemendapan komponen membran di dalam lisosom berlaku. Lebih daripada 200 mutasi enzim telah didokumentasikan dalam Penyakit Gaucher sehingga kini. Tahap aktiviti enzimatik sisa bergantung pada mutasi pengekodan gen dalam setiap kes individu. Sebagai contoh, penyakit ini boleh menyebabkan kehilangan fungsi enzim sepenuhnya. Walau bagaimanapun, pengurangan aktiviti enzimatik yang lemah secara fungsional juga dapat dibayangkan. Sebilangan besar pesakit penyakit menunjukkan manifestasi berkenaan dengan organ dalaman serta berkenaan dengan sistem saraf.
