Mis on süntaas?

Süntaas on teatud tüüpi ensüüm, mis katalüüsib sünteetilisi keemilisi reaktsioone või keemilisi reaktsioone, milles mitmed reagendid ühinevad, moodustades toote. Ensüüm on tavaline valgu tüüp; erinevad ensüümid katalüüsivad erinevaid ja üldiselt väga spetsiifilisi keemilisi reaktsioone, mis võivad olla või mitte olla sünteetilised. Katalüüs on keemiline protsess, mille käigus katalüsaator vähendab keemilise reaktsiooni energiavajadust, kiirendades seeläbi oluliselt reaktsiooni. Oluline on märkida, et katalüsaatorit keemiline reaktsioon tegelikult ei tarbi, seega võib ensüüm, näiteks süntaas, mitu korda katalüüsida sama tüüpi keemilisi reaktsioone.

Süntaasi ensüümid kuuluvad suuremasse ensüümide perekonda, mida nimetatakse ligaasensüümideks. Ligaas on ensüüm, mis katalüüsib uute keemiliste sidemete moodustumist varem eraldiseisvate molekulide vahel. Kuigi ligaase on palju erinevaid, keskendub ligaaside perekond peamiselt vaid mõnele erinevat tüüpi keemilistele sidemetele, mis on eriti levinud biokeemilistes reaktsioonides. Selliste sidemete hulka kuuluvad süsinik-süsinik, süsinik-hapnik ja süsinik-lämmastik sidemed. Süsinik on kõige olulisem kõigist tavalistest aatomitest, mis esinevad organismide biokeemilistes reaktsioonides, nii et paljud ensüümid on pühendatud selle õige seondumise tagamisele, et moodustada olulisi orgaanilisi molekule.

Üks levinud ja olulise süntaasi tüübi näide on adenosiintrifosfaadi (ATP) süntaas. ATP süntaas on kõikehõlmav nimetus mis tahes ensüümile, mis katalüüsib ATP sünteesi, mis on üks kõige olulisematest energiat sisaldavatest molekulidest, mida kasutatakse raku ainevahetuses. ATP moodustub adenosiindifosfaadi või adenosiinmonofosfaadi ja ühe või mitme anorgaanilise fosfaatrühma sünteesil. ATP süntaas katalüüsib nende molekulide sünteesi, vähendades oluliselt reaktsiooni energiabarjääri ja muutes ATP sünteesi energeetiliselt teostatavaks. Sünteesireaktsiooni toimumiseks on siiski vaja teatud energiat, kuid ensüümi olemasolu tagab, et energiavajadus ei takista reaktsiooni kulgemist sobival kiirusel.

Süntaase ja teisi ensüüme uuritakse tavaliselt biokeemias, bioloogias ja orgaanilises keemias, kuna nende täpset rolli paljudes olulistes keemilistes protsessides ei mõisteta ikka veel täielikult. Ensüümid, nagu süntaas, on terviseteadustes väga olulised, kuna paljud reaktsioonid, mida nad katalüüsivad, on olulised erinevate haiguste ja haiguste tekkepõhjuseks või ennetamiseks. Nende konkreetsete toimemehhanismide õppimine võib võimaldada terviseteadlastel tõhustada või piirata oma tegevust selliste haiguste vastu võitlemiseks.