Was sind Enzyme?

Enzyme sind makromolekulare biologische Katalysatoren

Das Wort "Enzym" stammt aus dem Griechischen, en (in) + zyme (Ferment). Das älteste dokumentierte Beispiel für die kommerzielle Nutzung von Enzymen findet sich in einer Beschreibung der Weinherstellung im Codex von Hammurabi (altes Babylon, ca. 2100 v. Chr.). Die alten Menschen hatten bereits gelernt, Mikroorganismen als Enzymquellen in der Fermentation zu nutzen. Diese Aktivität verbreitete sich auf der ganzen Welt, nicht nur im alten Babylon, sondern auch in den frühen Zivilisationen von Rom, Griechenland, Ägypten, Indien und China. Eine weitere alte Verwendung von Enzymen war für Milchprodukte: Menschen lagerten frische Milch über einen angemessenen Zeitraum in mehreren Tiermagen, die Enzyme namens "Lab" enthalten, die Milch in Käse verwandeln können. Dies sind gute Beispiele dafür, wie Enzyme als biologische Katalysatoren wirken, was bedeutet, dass sie die Geschwindigkeit biologischer Reaktionen erhöhen.

Die Struktur von Enzymen

Enzyme sind im Allgemeinen Proteine, die allein oder in einem großen Komplex mit anderen Enzymen wirken. Wie alle anderen Proteine sind Enzyme aus Aminosäuren aufgebaut, die in einer langen Kette strukturiert sind, die sich faltet, um spezifisch geordnete dreidimensionale Strukturen zu erzeugen. Jedes Enzym besteht aus zwischen hundert und bis zu einer Million Aminosäuren, die wie Perlen auf einer Schnur angeordnet sind. Die Struktur und Funktion eines Enzyms wird durch die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmt. Die einzigartige dreidimensionale Struktur jedes Enzyms bestimmt die Funktion des Enzyms. Selbst geringfügige Änderungen in der Sequenz der Aminosäuren könnten einen deutlichen Einfluss auf die dreidimensionale Struktur und Funktion des Enzyms haben. Beachten Sie, dass nur eine kleine Anzahl von Enzymen keine Proteine sind, sondern aus kleinen katalytischen Ribosomen-Nukleotidmolekülen, explizit RNA, bestehen.

Einige Enzyme können ihre katalytischen Funktionen ohne Hilfe ausüben, während andere Enzyme eine andere nicht-proteinische Komponente benötigen, die als Cofaktor bezeichnet wird. Cofaktoren können anorganische Ionen wie Mg²⁺ oder Zn²⁺ sein oder aus organischen oder metallo-organischen Molekülen bestehen, die auch als Co-Enzyme bekannt sind.

Was macht Enzyme besonders?

Obwohl Enzyme große Moleküle sind, die aus Hunderten bis Millionen von Aminosäuren bestehen, nimmt nur ein kleiner Teil eines Enzyms tatsächlich an der Katalyse biochemischer Reaktionen teil, was als "aktive Stelle" bezeichnet wird. Die dreidimensionale Struktur eines Enzyms bestimmt das Aussehen und die Eigenschaften der aktiven Stelle. Die Form des biologischen Substrats, das als das Material definiert ist, das von einem Enzym katalysiert wird, muss genau von der aktiven Stelle aufgenommen werden, bevor eine Reaktion stattfinden kann. Das Enzym und das Substrat passen wie ein Schlüssel in ein Schloss, und nur Substrate mit der richtigen Form werden vom Enzym umgewandelt. Das ist es, was Enzyme in ihren Aktionen spezifisch macht.

Hier helfen Ihnen die Definition, Klassifikation und Funktionen von Enzymen, umfassend zu verstehen, was Enzyme sind.

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