آنزیم ها
در سلول، هر کاری که انجام شود، آنزیم ها به نوعی در آن دخیل هستند. بنابراین اگر به خوبی نحوه فعالیت آنزیم ها را بدانید، سلول را هم شناخته اید. یک باکتری مثل ای. کلای، حدودا 1000 مدل آنزیم مختلف دارد که در سیتوپلاسم آن شناورند.
بخش های خاص آنزیم ها، آنها را به واکنشگرهای کوچک شیمیایی تبدیل کرده است. هدف آنزیم، انجام واکنش های شیمیایی با سرعت بالا است که در نتیجه این واکنش ها، چیزهایی ساخته و یا قطعاتی از هم جدا می شوند. اینگونه است که یک سلول بزرگ شده و تقسیم می شود. به بیانی ساده تر، سلول یک کیسه پر از مایعات و آنزیم های مختلف است که مرتبا در حال تولید و تکثیر هستند.
آنزیم ها از آمینو اسیدها ساخته شده اند یا به عبارتی دیگر پروتئین هستند. زمانی که یک آنزیم شکل می گیرد، یعنی 100 الی 1000 آمینو اسید با ترتیبی خاص پشت یکدیگر چیده شده اند. این زنجیره سپس در هم می پیچد و شکلی خاص را پدید می آورد. شکل خاص آنزیم اجازه می دهد تا واکنش های شیمیایی مخصوصی توسط هر کدام صورت پذیرد.
آنزیم ها، کاتالیست های بسیار موثری برای واکنش های شیمیایی هستند و سرعت انجام فعالیت ها را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند. برای مثال، قند مالتوز از دو گلوکز ساخته شده که به یکدیگر متصل شده اند. آنزیم مالتاز نیز دقیقا به گونه ای ساخته شده که مالتوز می تواند روی آن قرار بگیرد و پیوند بین دو گلوکز شکسته شود.
در نتیجه، آنزیم مالتاز، مالتوز را دریافت کرده و دو گلوکز تحویل می دهد. تنها کاری که مالتاز می تواند انجام دهد، همین است. اما اگر چنین آنزیمی در سلول نباشد، فرآیند تبدیل مالتوز به گلوکز (قند مورد نیاز بدن) بسیار آهسته و کند صورت می پذیرد. آنزیم های دیگر هم هستند که مولکول ها و اتم ها را به یکدیگر متصل می سازند.
قطع پیوند به مولکول ها و بالعکس، پدید آوردن پیوند، کاری است که آنزیم ها به خوبی انجام می دهند و برای انجام هر واکنش خاص نیز، بدن یک آنزیم مخصوص دارد.
حتما تا به حال در مورد افرادی که به لاکتوز حساسیت دارند شنیده اید و یا شاید خودتان از این مسئله رنج می برید. قند موجود در شیر یا همان لاکتوز، در بدن چنین افرادی به گلوکز تبدیل نمی شود، یا به عبارتی دیگر، این افراد آنزیم لاکتاز ندارند.
تصور کنید در باک یک خودرو، نوشابه بریزید. اگر موتور این خودرو نتواند نوشابه را بسوزاند و به نیرو محرکه تبدیل کند، نه تنها خودرو حرکت نمی کند، بلکه دچار نقص هم خواهد شد. مشابه همین ماجرا را ما با گلوکز داریم. اگر بنزین بدن ما، گلوکز، تامین نشود، لاکتوز پس زده می شود. مصرف آنزیم لاکتاز پیش از خوردن شیر یا هر ماده ای که لاکتوز در آن وجود داشته باشد، می تواند مشکل را به صورت موقت برطرف سازد.
درون یک باکتری کوچک، هزار نوع آنزیم وجود دارد که لاکتاز یکی از آن ها به حساب می آید. همه آنزیم ها کاملا آزاد در سیتوپلاسم غوطه می خورند و منتظرند تا ترکیب مورد نظر روی جایگاه فعال شان قرار گیرد. بسته به میزان اهمیت واکنش، از روی هر آنزیم، هزاران و یا شاید میلیون ها کپی تهیه شده که همه شان درون باکتری آزادانه می چرخند. خورد کردن قندها به گلوکز، ساخت دیواره سلولی، ساخت آنزیم های دیگر، تهیه نسخه کپی از روی DNA و ... از جمله مهم ترین فعالیت های آنزیم ها هستند.