مبانی بیوشیمی (ویژه علوم ورزشی)

آنزیم‌ها سرعت واکنش‌های شیمیایی را از راه کاهش سد انرژی در مقابل یک واکنش -که انرژی فعال شدن نامیده می‌شود- افزایش می‌دهند. بنابراین، واکنش می‌تواند در دمای کم ارگانیسم (37 درجه سانتی گراد در انسان) رخ دهد. در محیط آزمایشگاه، واکنش‌های شیمیایی می‌توانند رخ دهند، زیرا با گرمادهی به مواد واکنش‌دهنده، بر سد انرژی- که مانع انجام واکنش در دمای کم می‌شود- غلبه می‌شود. از آن جایی که بدن ما در دمای نسبتا پایدار اما کمی- دمای 37 درجه سانتی گراد- عمل می‌کند، آنزیم‌ها برای کاستن از سد انرژی یا انرژی فعال شدن ضروری‌اند. از این رو، هزاران واکنش شیمیایی- که متابولیسم ما را شکل می‌دهند- می‌توانند با سرعت زیادی رخ دهند. درواقع، آنزیم‌ها به قدری موثرند که می‌توانند سرعت واکنش‌ها را تا میلیون‌ها بار- در مقایسه با زمانی که واکنش با آنزیم کاتالیز نشده باشد- افزایش دهند.

ملکول یا ملکول‌هایی که آنزیم بر آن‌ها عمل می‌کند، سوبسترای آن آنزیم نامیده می‌شوند که بر اثر عمل آنزیم به محصول یا محصولات تبدیل می‌شوند. برای مثال زمانی که آنزیم‌های تجزیه‌کننده پروتئین‌های رژیم غذایی (سوبستراها) را در روده کوچک تجزیه می‌کنند، پپتیدهای کوچک و اسیدهای آمینه به‌عنوان محصول تولید می‌شوند. آنزیم‌ها بسیار تخصصی‌اند و یک واکنش یا یک نوع واکنش ویژه را کاتالیز می‌کنند. بسیاری از مواد شیمیایی اگر به حال خود رها شوند، می‌توانند در دوره‌های زمانی طولانی با هم وارد واکنش شوند تا به تعادل برسند؛ تعادلی که در آن تغییر خالصی در غلظت‌های سوبسترا یا محصول وجود ندارد. در مقایسه با شرایط نبود آنزیم، آنزیم‌ها واکنش‌ها را سریع‌تر به تعادل می‌رسانند، اما وضعیت تعادل تغییری نمی‌کند.

بخشی از ملکول بزرگ آنزیم، به طور برگشت پذیر به سوبسترا یا سوبستراها متصل می‌شود. سپس بخش یا بخش‌های ویژه‌ای از آنزیم، تغییرات ضروری را برای تبدیل سوبسترا به یک محصول کاتالیز می‌کنند. آنزیم‌ها بنیان‌های اسید آمینه‌ای دارند که به سوبسترا متصل می‌شود. ضمنا بنیان‌هایی دارند که عمل کاتالیزوری انجام می‌دهند.