Τα ένζυμα είναι εξαιρετικά συγκεκριμένα τόσο στις αντιδράσεις που καταλύουν όσο και στην επιλογή των αντιδρώντων, τα οποία ονομάζονται υποστρώματα. Ένα ένζυμο συνήθως καταλύει μια μεμονωμένη χημική αντίδραση ή ένα σύνολο στενά σχετικών αντιδράσεων.
Μπορεί ένα ένζυμο να χρησιμοποιηθεί για οποιαδήποτε χημική αντίδραση;
Πιο συχνά, είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι ένα μονό ένζυμο τείνει να καταλύει μόνο μία αντίδραση, ή ένα σύνολο στενά σχετιζόμενων αντιδράσεων. (Εμείς, ως εξωτερικοί παρατηρητές, μπορούμε έτσι να πούμε εκ των υστέρων ότι πολλά ένζυμα ---αν και όχι όλα--- τυπικά ονομάζονται για το πώς δρουν.)
Πόσες αντιδράσεις μπορεί να καταλύσει το ένζυμο;
Αυτά τα ένζυμα μπορούν να πραγματοποιήσουν έως και 106-107 αντιδράσεις ανά δευτερόλεπτο. Στο αντίθετο άκρο, τα ένζυμα περιορισμού χωλαίνουν ενώ εκτελούν μόνο ≈10-1-10-2 αντιδράσεις ανά δευτερόλεπτο ή περίπου μία αντίδραση ανά λεπτό ανά ένζυμο (BNID 101627, 101635).
Γιατί το ένζυμο δεν θα καταλύει άλλες αντιδράσεις;
Αυτό συμβαίνει επειδή δεν αλλάζουν την ελεύθερη ενέργεια των αντιδρώντων ή των προϊόντων. Μειώνουν μόνο την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για να προχωρήσει η αντίδραση (Εικόνα 1). Επιπλέον, το ίδιο το ένζυμο παραμένει αμετάβλητο από την αντίδραση που καταλύει.
Γιατί τα ένζυμα καταλύουν μόνο μία αντίδραση;
Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες, οι οποίες έχουν μια συγκεκριμένη τρισδιάστατη τριτογενή δομή, με ένα ειδικά διαμορφωμένο ενεργό κέντρο. Η ενεργή θέση μπορεί να δεσμεύσει μόνο ένα υπόστρωμα για να σχηματίσει ένα σύμπλεγμα ενζύμου-υποστρώματος, επομένως μπορεί να καταλύσει μόνο μία αντίδραση.
