- Enzyme có dạng hình cầu, tỷ lệ giữa trục dài/trục ngắn 1 – 6, khối lượng phân tử
lớn, từ 12000 dalton đến 1.000.000 dalton. Enzyme có khả năng hoà tan trong nước, trong
dung dịch muối loãng nhưng không tan trong dung môi không phân cực. Protein enzyme có tính chất keo ưa nước, lớp vỏ hydrate trên phân tử enzyme hết sức quan trọng đối với
hoạt tính xúc tác của enzyme.
- Enzyme cũng bị biến tính dưới tác dụng của các tác nhân gây biến tính. Enzyme sẽ bị biến tính thuận nghịch nếu các tác nhân biến tính là dung dịch muối loãng nồng độ
thấp, nhiệt độ thấp hay các dung môi hữu cơ, trong thực tế người ta sử dụng nhiệt độ thấp
để bảo quản chế phẩm enzyme. Enzyme sẽ bị biến tính không thuận nghịch nếu nồng độ
muối quá cao, ion kim loại nặng, acid hay kiềm đậm đặc hoặc nhiệt độ cao lúc đó enzyme
sẽ bị giảm hoặc mất hoạt tính xúc tác.
- Những acid amin tham gia vào cấu tạo của enzyme đều là dạng L –acid amin.
- Enzyme được chia thành hai nhóm: enzyme một cấu tử (enzyme một thành phần)
và enzyme hai cấutử(enzyme hai thành phần)
- Enzyme một cấu tử: Chỉ bao gồm phần apoenzyme có bản chất là protein. Những enzyme tham gia vào phản ứng thuỷ phân đều là enzyme một cấu tử
Chất béo Glycerol + acid béo
Tinh bột Glucose
Protein acid amin
- Enzyme hai cấu tử: Bao gồm phần apoenzyme (protein) và phần coenzyme (ion kim loại, chất hữu cơ, vitamin tan trong nước…). những enzyme tham gia vào các phản ứng oxy hoá khử đều thuộc loại enzyme hai cấu tử.
Lypase
Amylase
- Một coenzyme có quyền kết hợp với nhiều apoenzyme khác nhau để tạo nhiều enzyme khác nhau xúc tác chuyển hoá các chất khác nhau nhưng phải cùng kiểu phản
ứng. Phần coenzyme có thể gắn chặt vào phần apoenzyme hoặc có thể chỉ liên kết lỏng
lẻo. Một phức hợp hoàn chỉnh gồm cả apoenzyme và coenzyme được gọi là holoenzyme.
- Apoenzyme có tác dụng nâng cao hoạt tính xúc tác của coenzyme và quyết định tính chọn lọc cao của enzyme.
- Coenzyme trực tiếp tham gia phản ứng xúc tác, giữ vai trò quyết định kiểu phản
ứng mà enzyme xúc tác và làm tăng độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố gây biến
tính.
- Phần lớn enzyme trong tế bào đều có cấu trúc bậc 4 tức là có các phần dưới đơn vị,
nếu bị phân ly khả năng xúc tác giảm hoặc vô hoạt.
- Trong tế bào còn tồn tại hệ thống nhiều enzyme tức là chúng cùng nhau thực hiện một quá trình chuyển hoá, sản phẩm của enzyme xúc tác phía trước là nguyên liệu cho enzyme phía sau. Một enzyme vô hoạt hay kém hoạt động làảnh hưởng đến cả quá trình
chuyển hoá. Nếu tách riêng một enzyme nào đó ra khỏi cơ thể sống cũng xúc tác được 1
phản ứng theo ý muốn, người ta đã lợi dụng vấn đề này để sản xuất một sản phẩm cụ thể
trong công nghiệp
Trung tâm hoạt động (TTHĐ) của enzyme
- Toàn bộ cấu trúc không gian của phân tử enzyme có vai trò quan trọng đối với hoạt tính xúc tác của enzyme. Tuy nhiên, khi xúc tác chỉ một phần nhỏ enzyme tiếp xúc với cơ
chất, phần đó được gọi là trung tâm hoạt động (TTHĐ) của enzyme.
- Ở các enzyme một cấu tử, TTHĐ thường bao gồm một tổ hợp các nhóm chức hoạt
động hay những nhóm nguyên tử. Ví dụ nhóm - SH của cysteine, - OH của serine,
threonine và tyrosine, - NH2 của lysine, -COOH của glutamic acid, aspartic, vòng imidazol của histidine, indol của tryptophan, nhóm chứa Nitơ của arginine. Các nhóm này có thể ở xa nhau trong mạch polypeptide nhưng lại gần nhau trong không gian nhờ cuộn lại nên chúng dễ dàng định hướng và tương tác với nhau trong quá trình xúc tác. Các nhóm này giữ vững được là nhờ liên kết hydro . TTHĐ hình thành thì enzyme mới có khả năng xúc tác.
- Ví dụ: trung tâm hoạt động củaα- chymotrypsin bao gồm nhóm hydroxyl của Ser -
trong chuỗi polypetide nhưng giữa các nhóm chức năng của chúng chỉ cách nhau từ 2,8 - 3,0 Å.
- Ở enzyme hai cấu tử, TTHĐ không phải là phần apoenzyme mà là phần coenzyme
kết hợp thêm vài acid amin của phần apoenzyme nằm gần kề nó. Khi TTHD kết hợp với
cơ chất, tương tác giữa chúng là tương tác yếu và dễ dàng bị cắt đứt tạo thành sản phẩm.
- Một enzyme có thể có vài TTHĐ hoạ t động độc lập với nhau, ngoài các TTHĐ
trên thì enzyme còn có các điểm “dị không gian” rất nhạy cảm với các chất lạ. Khi có
chất lạ kết hợp vào thì làm cho enzyme thayđổi theo hai huớng tăng hoặc giảm khả năng
xúc tác. Những enzyme có điểm dị không gian gọi là enzyme điều hoà , chất lạ làm tăng
hoạt tính của enzyme gọi là chất điều hoà + ngược lại là chất điều hoà -.