Ensiymit vaihtelevat niiden substraattien spesifisyydessä, joihin ne sitoutuvat toteuttaakseen tiettyjä fysiologisia toimintoja. Joidenkin entsyymien voi olla tarpeen olla vähemmän spesifisiä, ja siksi ne voivat sitoutua lukuisiin substraatteihin katalysoidakseen reaktiota. Toisaalta tietyt fysiologiset toiminnot edellyttävät entsyymiltä äärimmäistä spesifisyyttä yhteen ainoaan tiettyyn substraattiin, jotta reaktio ja fysiologinen fenotyyppi toteutuisivat asianmukaisesti. Erilaiset luokittelut eroavat toisistaan sen perusteella, miten spesifisiä ne ovat substraattien suhteen. Yleisimmin ne jaetaan neljään ryhmään: absoluuttinen spesifisyys, ryhmäspesifisyys, sidosspesifisyys ja stereokemiallinen spesifisyys.
Absoluuttinen spesifisyysEdit
Absoluuttisen spesifisyyden voidaan ajatella olevan eksklusiivinen, jolloin entsyymi toimii yhden tietyn substraatin suhteen. Absoluuttisesti spesifiset entsyymit katalysoivat vain yhtä reaktiota sen spesifisen substraatin kanssa. Esimerkiksi laktaasi on entsyymi, joka on spesifinen hajottamaan laktoosia kahdeksi sokerimonosakkaridiksi, glukoosiksi ja galaktoosiksi. Toinen esimerkki on glukokinaasi, joka on entsyymi, joka osallistuu glukoosin fosforylaatioon glukoosi-6-fosfaatiksi. Se toimii pääasiassa maksassa ja on heksokinaasin tärkein isotsyymi. Sen absoluuttinen spesifisyys viittaa siihen, että glukoosi on ainoa heksoosi, joka voi toimia sen substraattina, toisin kuin heksokinaasi, joka hyväksyy monia heksooseja substraattinaan.
RyhmäspesifisyysMuokkaa
Ryhmäspesifisyydestä on kyse silloin, kun entsyymi reagoi vain sellaisten molekyylien kanssa, joilla on tietyt funktionaaliset ryhmät, kuten aromaattiset rakenteet, fosfaattiryhmät ja metyylit. Yksi esimerkki on pepsiini, entsyymi, joka on elintärkeä ravinnolla nautittujen elintarvikkeiden ruoansulatuksessa ja joka hydrolysoi peptidisidoksia hydrofobisten aminohappojen välissä ja tunnistaa aromaattiset sivuketjut, kuten fenyylialaniinin, tryptofaanin ja tyrosiinin. Toinen esimerkki on heksokinaasi, glykolyysiin osallistuva entsyymi, joka fosforyloi glukoosia glukoosi-6-fosfaatin tuottamiseksi. Tämä entsyymi on ryhmäspesifinen, sillä se sallii substraattina useita heksooseja (6 hiilen sokereita). Glukoosi on yksi tärkeimmistä substraateista heksokinaasia käyttävissä aineenvaihduntareiteissä, koska sillä on tärkeä rooli glykolyysissä, mutta se ei ole ainoa substraatti, jonka kanssa heksokinaasi voi katalysoida reaktiota.
SidospesifisyysMuutos
Sidosspesifisyys, toisin kuin ryhmäspesifisyys, tunnistaa tietyt kemialliset sidostyypit. Tämä eroaa ryhmäspesifisyydestä siinä, että se ei ole riippuvainen tiettyjen funktionaalisten ryhmien läsnäolosta katalysoidakseen tiettyä reaktiota, vaan pikemminkin tietystä sidostyypistä (esimerkiksi peptidisidoksesta).
Stereokemiallinen spesifisyysEdit
Tämä spesifisyys on herkkä substraatin optiselle aktiivisuudelle orientaation suhteen. Stereokemialliset molekyylit eroavat toisistaan tavassa, jolla ne kiertävät tasopolarisoitua valoa, eli sidosten orientaatioissa (ks. alfa-, beetaglykosidiset sidokset). Stereokemiallisesti spesifiset entsyymit sitovat substraatteja, joilla on nämä erityisominaisuudet. Esimerkiksi beetaglykosidaasi reagoi vain selluloosassa esiintyvien beetaglykosidisidosten kanssa, mutta ei tärkkelyksessä ja glykogeenissä, jotka sisältävät alfaglykosidisidoksia. Tällä on merkitystä sen kannalta, miten nisäkkäät pystyvät sulattamaan ruokaa. Esimerkiksi nisäkkäiden syljessä on entsyymi amylaasi, joka on stereospesifinen alfasidoksisille sidoksille, minkä vuoksi nisäkkäät pystyvät tehokkaasti käyttämään tärkkelystä ja glykogeeniä energiamuotoina, mutta eivät selluloosaa (koska se on betasidoksinen).