آنزیم ها پروتئین هایی هستند که به عنوان کاتالیزورهای بیولوژیکی عمل می کنند. کاتالیزورها واکنش های شیمیایی را تسریع می بخشند. مولکول هایی که ممکن است آنزیم ها بر روی آن ها عمل کنند، سوبسترا نامیده می شوند و آنزیم بسترها را به مولکول های مختلفی تبدیل می کند که به عنوان محصول شناخته می شوند.

تقریباً تمام فرآیندهای متابولیکی موجود در سلول ها، برای اینکه با سرعت کافی و مناسب انجام شوند، به کاتالیز آنزیم نیاز دارند. یعنی وجود آنزیم ها برای ادامه حیات ضروری است. مسیرهای متابولیکی به کاتالیز آنزیم‌ها وابسته است. در واقع بیش از ۵۰۰۰ نوع واکنش بیوشیمیایی وجود دارد که آنزیم ها در آن ها به عنوان کاتالیزور شناخته شده‌اند.

تاریخچه آنزیم:
شیمیدان فرانسوی (آنسلم پاین) اولین کسی بود که در سال ۱۸۳۳ میلادی، یک آنزیم دیاستاز را کشف کرد.

آنزیم ها در بدن موجودات زنده:
آنزیم ها مولکول های بیولوژیکی (به طور معمول پروتئین ها) هستند که به طور قابل توجهی سرعت تقریباً تمام واکنش های شیمیایی موجود در سلول ها را تسریع می کنند. آن ها برای زندگی حیاتی هستند و به طیف گسترده ای از عملکردهای مهم بدن کمک می کنند، مانند کمک به هضم و متابولیسم.

آنزیم ها اجازه می دهند واکنش ها با سرعت لازم برای زندگی رخ دهند. در حیوانات، عملکرد مهم آنزیم ها کمک به هضم غذا است. آنزیم های گوارشی واکنش های سریع را می دهند که مولکول های بزرگ کربوهیدرات، پروتئین ها و چربی ها را به مولکول های کوچکتری تقسیم می کند که بدن می تواند استفاده کند.

نحوه کار آنزیم ها:
ویژگی آنزیم‌ها با توجه به ساختارهای سه بعدی هر یک متفاوت است. همانند همه کاتالیزورها، عملکرد آنزیم‌ها به گونه ای است که انرژی فعال‌سازی را کاهش می دهند و در نتیجه سرعت واکنش افزایش می‌یابد. برخی از آنزیم‌ها نیز با تبدیل خود به بستر، موجب تولید سریعتر محصول می شوند.

دناتوراسیون آنزیم ها:
اگر آنزیمی دناتور شود به چه معناست؟ آنزیم یک مولکول پروتئین بیولوژیکی است که از هزاران اسید آمینه تشکیل شده است. وقتی آنزیم ها دناتور می شوند، دیگر فعال نیستند و نمی توانند کار کنند. درجه حرارت شدید و غلظت pH ، اندازه گیری میزان اسیدیته یا قلیاییت ماده، می تواند باعث غیر طبیعی شدن آنزیم ها شود.

انواع آنزیم ها:
انواع مختلف آنزیم ها می توانند مواد مغذی مختلف را تجزیه کنند:

آمیلاز و سایر آنزیم های کربوهیدرات نشاسته را به قند تجزیه می کنند.

آنزیم های پروتئاز پروتئین ها را به اسیدهای آمینه تجزیه می کنند.

آنزیم های لیپاز لیپیدها (چربی ها و روغن ها) را به اسیدهای چرب و گلیسرول تجزیه می کنند.

آنزیم آمیلاز:
این آنزیم مسئول شکستن پیوندهای موجود در نشاسته، پلی ساکاریدها و کربوهیدرات های پیچیده است که قندهای ساده را به راحتی جذب می کند. آمیلاز بزاقی اولین مرحله در هضم شیمیایی غذا است.

آنزیم پروتئاز:
پروتئاز آنزیمی است که پروتئولیز، تجزیه پروتئین ها را به پلی پپتیدهای کوچکتر یا اسیدهای آمینه منفرد کاتالیز می کند. آن ها این کار را با شکافتن پیوندهای پپتیدی درون پروتئین ها توسط هیدرولیز انجام می دهند، واکنشی که در آنجا آب پیوندها را می شکند.

آنزیم لیپاز:
آنزیمی است که بدن از آن برای تجزیه چربی های غذا استفاده می کند تا بتواند در روده ها جذب شود. سایر آنزیم های پانکراس شامل آمیلاز است، که نشاسته خاصی را در بلوک های سازنده قند تجزیه می کند و پروتئاز است که پروتئین را به اسیدهای آمینه منفرد تجزیه می کند.

آنزیم های غیر پروتئینی:
RNA می تواند به عنوان یک آنزیم غیر پروتئینی عمل کند.

آنزیم های فعال:
در زیست شناسی، محل فعال ناحیه ای از آنزیمی است که در آن مولکول های بستر به هم متصل شده و واکنش شیمیایی می یابند. سایت فعال متشکل از باقیمانده اسید آمینه است، که پیوندهای موقتی با بستر (محل اتصال) و باقی مانده ای ایجاد می کند که واکنش آن بستر (محل کاتالیزوری) را کاتالیز می کند.

هولو آنزیم چیست؟
هولوآنزیم ها فرم های فعال آنزیم ها هستند. آنزیم هایی که به کوفاکتور نیاز دارند، اما به یک اتصال ندارند، آنزیم های آپوآنزیم نامیده می شوند. هولوآنزیم ها نشان دهنده آپوآنزیم متصل به کوفاکتورهای ضروری یا گروه های مصنوعی آن است.

کاربرد آنزیم ها در صنعت:
در صنعت، از آنزیم ها به منظور افزایش سرعت واکنش های شیمیایی استفاده می کنند. مثلا در صنعت نساجی و همچنین صنعت آرایشی و بهداشتی آنزیم ها به شدت مورد مصرف هستند. در صنایع غذایی نیز با توجه به نوع محصول تولیدی، آنزیم های متفاوتی به کار می رود.