Enzyme – Was sind sie und was sind ihre Aufgaben im Körper ?

Was sind Enzyme ?

Enzyme sind biologische Riesenmoleküle, welche chemische Reaktionen im Körper katalysieren. Dies macht sie essentiell für den Organismus, da wichtige Reaktionen sonst gar nicht bzw. zu langsam ablaufen würden^[1].

Was sind ihre Aufgaben im Körper ?

Abb. 1 Das Bändermodell der Triosephosphatisomerase, welches ein wichtiger Teil des Einfach- und Traubenzuckerabbaus ist.

Enzyme katalysieren chemische Reaktionen im Körper. Sie sorgen dafür dass, Reaktionen schneller verlaufen, oder überhaupt ablaufen. Dies geschieht selektiv, und unterschiedliche Enzyme haben unterschiedliche Aufgaben. Zudem besitzen sie 6 Klassen:

-EC1: Oxireduktasen – Welche Moleküle reduzieren

-EC2: Transferasen – Welche Funktionellegruppen ersetzten und vertauschen können

-EC3: Hydrolasen – Welche Moleküle durch Anlagerung von Wasser spalten

-EC4: Lyasen – Welche Komplexe Moleküle Spalten oder synthetisieren

-EC5: Isomersen – Welche Moleküle isomerieren

-EC6: Ligasen – Welche Additionsreaktionen katalysieren^[2]

Was sind Enzyme chemisch ?

Enzyme sind sogenannte Makromoleküle, also sehr große Moleküle. Sie sind lange Ketten aus Aminosäuren, länger noch als Peptide mit einer Kettenlänge von aufwärts 100 Aminosäuren. Es gibt viele verschiedene, mit unterschiedlichen Aufgaben. Sie können als Monomere, also einer Polypeptidkette oder mehreren Polypeptidketten einem sogenanntem Oligomer, bestehen. Chemisch sind sie Biokatalysatoren, wobei ein Katalysator ein Stoff ist, welcher die benötigte Energie einer Reaktionen (auch Stoffumwandlung genannt) herabsetzt. Sie fungieren, indem sie Stoffe an ihr aktives Zentrum binden, und dort ihre jeweilige Arbeit erledigen. Sie können sich mit anderen zusammenfügen, um sich z.B. gegenseitig zu regenerieren und regulieren. Zudem gib es die reinen Enzyme, welche nur aus Enzymen bestehen, und die Holoenzyme, welche aus einem Enzym und einem Kofaktor z.B. einem Metallion bestehen^[3].

Abb. 2 Ein Energiediagramm, zur Veranschaulichung der Wirkungsweise eines Katalysators (gesenkter Energiebedarf rot)

Was sind ihre Anwendungsmöglichkeiten ?

Neben der offensichtlichen biologischen Bedeutung, werden Enzyme auch in z.B. Waschmitteln benutzt, um Fette und dergleichen zu lösen (Aufspaltung durch Lipasen), in der Käseherstellung, und in der Medizin^[4].

Was machen Enzyme in der Kosmetik ?

In Kosmetika werden Enzyme als Gegenmittel zur Hautalterung benutzt. Sie helfen hierbei z.B. die Haut aufzupolstern indem sie die Kollagen Synthese anregen^[5].

Quellen:

Wikipedia^[1][2][3][4]

Bericht zu den Hautalterung beeinflussenden Effekten von Enzymen^[5]