Enzýmy

Enzýmy sú biologické katalyzátory – predovšetkým bielkoviny – ktoré výrazne zrýchľujú chemické reakcie v organizme bez toho, aby sa samy spotrebovali¹. Každý enzým je vysoko špecifický k určitej reakcii alebo skupine reakcií, čo umožňuje presnú kontrolu metabolických dráh.

Prečo sú enzýmy dôležité?

• Zrýchlenie reakcií: Bez nich by väčšina biochemických reakcií v tele trvala príliš dlho na životaschopné fungovanie².
• Regulácia metabolizmu: Umožňujú rýchle prispôsobenie sa zmenám v prostredí (napr. po jedle aktivácia tráviacich enzýmov)³.
• Špecifita: Každý enzým pôsobí len na svoje substráty, čím minimalizuje nežiaduce vedľajšie reakcie⁴.

Hlavné triedy enzýmov (Enzyme Commission, EC)⁵:

1. Oxidoreduktázy – katalyzujú redoxreakcie (napr. dehydrogenáza laktátová).
2. Transferázy – presúvajú funkčné skupiny medzi molekulami (napr. kináza).
3. Hydrolázy – štiepia väzby pridaním vody (napr. pepsín rozkladá bielkoviny).
4. Lyázy – odstraňujú skupiny bez hydrolýzy (napr. alanín dekarboxyláza).
5. Izomerázy – konvertujú molekuly na ich izoméry (napr. triozofosfátizomeráza).
6. Ligázy (syntetázy) – spájajú dve molekuly s využitím ATP (napr. DNA ligáza).

Faktory ovplyvňujúce aktivitu enzýmov

• Teplota a pH: Každý enzým má optimálne podmienky, obvykle blízko fyziologických hodnôt (37 °C, pH 7,4)⁶.
• Koncentrácia substrátu: Pri vyššej koncentrácii rastie rýchlosť reakcie až do nasýtenia (Michaelis–Mentenova kinetika)⁷.
• Inhibítory a aktivátory: Molekuly, ktoré znižujú alebo zvyšujú enzymatickú aktivitu (napr. lieky či kofaktory)⁸.

Aplikácie v zdravej výžive a medicíne

• Doplnky enzýmov: Napr. pankreatín pri zníženej sekrécii pankreasu⁹.
• Diagnostika: Mnohé ochorenia sa detegujú meraním hladín enzýmov v krvi (napr. alanínaminotransferáza pri poškodení pečene)¹⁰.

---

¹ Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. W.H. Freeman; 2017.

² Fersht A. Structure and Mechanism in Protein Science. W.H. Freeman; 1999.

³ Alberts B. et al. Molecular Biology of the Cell. 6th ed. Garland Science; 2014.

⁴ Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemistry. 8th ed. W.H. Freeman; 2015.

⁵ EC-number classification, International Union of Biochemistry and Molecular Biology, available at https://www.qmul.ac.uk/sbcs/iubmb/enzyme/

⁶ Voet D., Voet J.G. Biochemistry. 4th ed. Wiley; 2010.

⁷ Michaelis L., Menten M.L. “Die Kinetik der Invertinwirkung.” Biochem Z 1913;49:333–369.

⁸ Copeland R.A. Enzymes: A Practical Introduction to Structure, Mechanism, and Data Analysis. 2nd ed. Wiley; 2000.

⁹ Layer P. et al. “Pancreatic enzyme supplementation for treatment of malabsorption.” Med Klin (Munich) 1996;91(9):597–602.

¹⁰ Pratt D.S., Kaplan M.M. “Evaluation of abnormal liver-enzyme results in asymptomatic patients.” N Engl J Med 2000;342(17):1266–1271.