آنزیم
آنْزیم (enzyme)
کاتالیزوری[۱] زیست‌شناختی. در یاخته‌ها تولید می‌شود و واکنش‌های شیمیایی لازم برای حیات را تسریع می‌کند. آنزیم‌ها پروتئین‌های پیچیده و درشتی‌اند که معمولاً محلول و فوق‌العاده اختصاصی‌اند، بدین معنی که هر واکنش شیمیایی به آنزیم خاص خود نیاز دارد. اختصاصی‌بودن آنزیم ناشی از مکان فعال[۲] آن، یعنی ناحیه‌ای با شکل متناظر قسمتی از مولکول است، که با آن واکنش انجام می‌شود (جزء مورد عمل[۳]). شکلی از آنزیم که پیوندهای شیمیایی را فقط با نوع خاصی از مادۀ شیمیایی ایجاد می‌کند، تقریباً مثل کلید خاصی است که فقط به قفل خاصی می‌خورد (فرضیه کلید و قفل[۴]). آنزیم و جزء مورد عمل در هم جا می‌گیرند و ترکیب پیچیده‌ای از آنزیم و آن جزء به‌وجود می‌آید که سبب روی‌دادن واکنش شیمیایی می‌شود. پس از آن، آنزیم بدون تغییر جدا می‌شود. عوامل گوناگونی در فعالیت و بازده آنزیم‌ها مؤثرند، ازجمله دما و درجۀ اسیدی (خاصیت اسیدی[۵]). دماهای بالاتر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد به ساختار ظریف آنزیم آسیب می‌رسانند (تقلیب[۶]) و آن را نافعال می‌سازند و از این‌رو، سبب متوقف‌شدن واکنش می‌شوند. هر آنزیم در دامنۀ خاصی از دما و پها دارای بهترین عملکرد و حداکثر سرعت است و بر اثر قدرت اسیدی یا قلیایی یا دمای زیاده ازحد تقلیب می‌یابد. آنزیم‌های گوارشی[۷] (← گوارش) عبارت‌اند از آمیلازها که نشاسته را هضم می‌کنند، لیپازها برای هضم چربی‌ها، و پروتئازها برای هضم پروتئین. آنزیم‌های دیگر در تبدیل انرژی غذایی به اِی‌تی‌پی، تولید همۀ اجزای مولکولی بدن، همتاسازی دی‌اِن‌اِی در زمان تقسیم یاخته، تولید هورمون‌ها، و مهار حرکت مواد هنگام ورود به سلول‌ها و خروج از آن‌ها نقش دارند. آنزیم‌ها در پزشکی و صنعت کاربرد بسیار دارند. استفاده از آن‌ها در تولید پودرهای شوینده و دارو نمونه‌ای از این کاربردهاست (← بیوتکنولوژی). آنزیم‌ها را می‌توان از باکتری‌ها و قارچ‌ها استخراج کرد و اکنون، مهندسی ژنتیک این امکان را فراهم کرده است که آنزیمی را برای منظور خاصی برازش کند. فراوان‌ترین آنزیم ریبولوز بی‌فسفات کربوکسیلاز است. این آنزیم در کلروپلاست‌ها یافت می‌شود و آنزیم نورساخت (فتوسنتز) است. آنزیم‌ها کاتالیزورهایی‌اند که مولکول‌های بزرگ را به مولکول‌های کوچک‌تر تجزیه می‌کنند و خود بی‌تغییر باقی می‌مانند. مشابه کلید و قفل، هر آنزیم مختص یک مولکول است. بهترین عملکرد آنزیم‌ها، غالباً در محدودۀ پها و دمای خاصی صورت می‌گیرد. با افزایش دما، آنزیم مولکول‌های بیشتری را کاتالیز می‌کند، ولی اگر دما از حد مجاز فراتر رود، آنزیم آسیب می‌بیند.