173
173
«*«m
i id iiifiji BKSKeffi ymwfiŁ radzić F
pikrynowy. stanowią płyny utrwalające, w których tkanki /.wierzące bądź cale eksponaty przechowywane mogą być przez wicie lat bez obawy „zepsucia". W rzeczywistości proces np. pasteryzacji pożywienia w słojach czy też marynowania go w kwasach (jak np. ogórków lub grzybów) prowadzi do tego samego - do denaturacji enzymów; zarówno tych zawartych w utrwalanych pokarmach, jak i enzymów drobnoustrojów, któro mogłyby owe produkty rozłożyć.
Stężenie reagujących składników. Przy stałej temperaturze i pH oraz w obecności nadmiaru substratu szybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do stężenia enzymu. Stwierdzenie tego faktu umożliwiło opracowanie metod umożliwiających określenie stężenia enzymów w badanych płynach, a także aktywności enzymów w tkankach. Należy jednak podkreślić, że nadmiar substratu może w pewnym stopniu zwalniać tempo przemian chemicznych. Znacznie częściej przebieg reakcji katalizowanej przez enzym jest hamowany przez nadmiar produktu reakcji.
Pewne reakcje enzymatyczne wymagają obecności tzw. aktywatorów, tzn. substancji, które uczynniają enzymy (kwas solny w żołądku człowieka aktywuje pepsynę).
Reakcje chemiczne katalizowane przez enzymy są najczęściej odwracalne. Na przykład enzym adenozynotrifosfataza (ATP-aza) w pewnych warunkach powoduje rozpad ATP do ADP i fosforanu, w innych zaś ten sam enzym umożliwia syntezę ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego. W przebiegu reakcji odwracalnych wytwarza się pewienstan równowagi: w tym samym czasie tyle samo cząstek rozpada się, ile zostaje zsyntetyzowanych. Enzym nie może wpłynąć na stałą równowagi reakcji (przyśpiesza on jedynie przebieg samego procesu). Natomiast zmiana stanu równowagi jest możliwa wówczas, gdy produkty reakcji będą usuwane, np. metabolizowane przez następne enzymy. Wówczas reakcja przebiega tak długo, na jak długo wystarczy substratu. Dlatego enzymy zlokalizowane są tak, że tworzą kolejno ułożone ciągi, jak gdyby linie produkcyjne w fabryce, gdzie produkt reakcji „schodząc" z jednego enzymu „odbierany” jest jako substrat przez enzym następny.
Właśnie precyzyjna lokalizacja enzymów, ich wzajemne połączenie (bądź - przeciwnie -rozdzielenie odpowiednimi błonami) sprawia, że komórka może spełniać swe życiowe funkcje.
5.1.6. Lokalizacja enzymów w komórkach
Enzymy występują we wszystkich strukturach komórki i to one właśnie decydują o funkcji danej otgancli. Jak wiemy, enzymy hydrolitycznc zawarte są w lizosomach, zaś enzymy rozkładające nadtlenki - w pcroksyzomach. Mitochondria w błonie wewnętrznej i macierzy posiadają enzymy oddychania tlenowego. Glikoliza (rozpad cukrów) i oddychanie beztlenowe zachodzą dzięki fermentom zawartym w hialoplazmic (cytoplazmie podstawowej). W błonic wewnętrznej chloroplastów oraz w ich przedziale zewnętrznym występują biokatalizatory umożliwiające fotosyntezę. Szereg enzymów występuje w błonach komórkowych (plazmolemmie, tonoplaścic, błonach siateczki śródplazmatycznej, błonic jądrowej); wiele z nich umożliwia kontaktowanie się komórki lub jej poszczególnych otganeli ze środowiskiem. Niektóre hormony-np. adrenalina - pobudzają enzym cyklazc adfiwlowa. przekształcając ATP w tzw. cykliczny AMP. co zapoczątkowuje szereg procesów biochemicznych, stanowiących odpowiedź komórki na Zadziałanie hormonu. Cyklaza adeny Iowa, występująca w błonach komórkowych.
Lokalizację enzymów bada się metodami biochemicznymi, a także cytochemic/nymr i histochemicznymi. Gałąź cytochemii zajmująca się enzymami nosi nazwę cvtocnzvmologii. W badaniach tych wykorzystuje się zazwyczaj rodzaj reakcji, jaką dany enzym katalizuje i podstaw ia się odmienne od naturalnych substraty. Produkt reakcji musi być barwny i nierozpuszczalny w wodzie (aby nie rozpraszał się w środowisku i mógł być widoczny w preparacie mikroskopowym). Na fotografii 5-12 barwne w rzeczywistości (nicbieskofiolctowe) ziarna dwufprmazanu powstały / bezbarwnych substratów w tych miejscach, gdzie reakcja została skatalizowana przez cn/ymy śMtydrogena/y (wskazując tym samym miejsce ich występowania).