Giáo trình Kiến thức cơ bản về enzyme (Phần 2)

(Bản scan)

Enzyme có khả năng và hiệu lực xúc tác rất lớn, có tính đặc hiệu rất cao. Để đảm bảo cho chức năng của enzyme là chất xúc tác sinh học, cấu trúc của enzyme phải rất tinh vi và phức tạp. 4.1. Bản chất hóa học của enzyme

Từ gần một thế kỷ trước đây, các nhà khoa học đã đổ xô vào việc xác định bản chất hóa học của enzyme. Cho đến nay, có thể nói rằng, ngoài nhóm nhỏ phân tử RNA có hoạt tính xúc tác, tuyệt đại đa số enzyme có bản chất là protein và sự thể hiện hoạt tính xúc tác phụ thuộc vào cấu trúc bậc 1, 2, 3 và 4 của phân tử protein và trạng thái tự nhiên của chúng Thực tế là bản chất hóa học của enzyme chỉ được xác định đúng đắn từ sau khi kết tinh được enzyme. enzyme đầu tiên nhận được ở dạng tinh thể là urease của đậu tương (Summer, 1926), tiếp theo là pepsin và trypsin (Northrop và Kunitz, 1930, 1931). Sau đó những tác giả khác cũng đã kết tỉnh được một số enzyme khác và có đủ bằng chứng xác nhận các tinh thể protein nhận được chính là các enzyme.

Kết quả nghiên cứu tinh chất hóa lý của enzyme đã cho thấy enzyme có tất cả các thuộc tỉnh hóa học của các chất protein về hình dạng phân tử: đa số cnzyme có dạng hình cầu (dạng hạt). Tỷ lệ giữa trục dài và trục ngăn của phân tử vào khoảng 1 - 2 hoặc 4 - 6.

Về khối lượng phân tử các enzyme có khối lượng phân tử lớn, thay đổi rất rộng từ 12000 dalton đến 1.000.000 dalton hoặc lớn hơn.

Ví dụ ribonuclease có khối lượng phân tử là 12700, glutamat dehydrogenase có khối lượng phân tử là 1.000.000. Đa số enzyme có khối lượng phân tử từ 20.000 đến 90,000 hoặc vài trăm nghìn.

Do kích thước phân tử lớn, các enzyme không đi qua được mảng bản thấm. Enzyme tan trong nước, khi tan tạo thành dung dịch keo, chúng cũng tan trong dung dịch muối loãng, glycerin và các dung môi hữu cơ có cực khác. Enzyme không bến và dễ dàng bị biến tính dưới tác dụng của nhiệt độ cao Enzyme bị biến tính thì mất khả năng xúc tác. Mức độ giảm hoạt tính của enzyme tương ứng với mức độ biến tính của protein trong chế phẩm. Kiêm, acid mạnh, kim loại nặng cũng làm cho enzyme biên tỉnh. Cũng như protein, enzyme cũng có tính chất lưỡng tính,