Enzyme

Enzyme

Was sind Enzyme ?
Als erster hat der deutsche Mediziner Wilhelm Friedrich Kühne 1878 die Bezeichnung „Enzyme“ verwendet. Seit 1897 ist dieser Begriff in der Wissenschaft allgemein für alle Biokatalysatoren anerkannt.
Enzyme sind Proteine (=Eiweiße), die in Zellen gebildet werden. Sie steuern wichtige biochemische Vorgänge wie die Atmung, die Verdauung, die Blutgerinnung, dasImmunsystem oder den Stoffwechsel.
Der Mensch und bei anderen Lebenwesen ist der Körper selbst für die Enzymbildung verantwortlich.
Man unterschiedet zwischen einfachen Enzymen (reine Proteine) und Coenzymen.
Coenzyme**
Coenzyme sind der kleinere Nichtproteinanteil der Enzyme .Es wird, anders als das Enzym selbst, bei der Reaktion mit dem Substrat verändert. Coenzyme werden aufgrund ihrerAufgaben in verschiedene Klassen unterteilt. Für die Dissimilation sind vor allem die Energie- und die Wasserstofftransporter von Bedeutung.

Derzeit kennen wir immenschlichen Körper ca. 5.000 verschiedene Enzyme, die nach EC-Norm in sechs Klassen eingeteilt werden:
Oxidoreduktasen (Atmungs- und Photosyntheseenzyme: Oxidasen), Transferasen(Aminotransferase (NH2-Gruppe wird übertragen),Hydrolasen(Peptidasen (Verdauungsenzyme),
Lyasen(Dekarboxylasen (Fettabbau),
Isomerasen (Umwandlung von Aldosen in Ketosen) und
Ligasen (Synthetasen) (Umwandlung von Aldosen in Ketosen).
Enzyme sind in der Regel substrat- und Reaktionsspezifisch (Einteilung) und besitzen ein aktives Zenturm.
Reaktionsspezifität:
Ein Enzym kann sein Substrat nur in einer ganz bestimmten Weise umsetzen,d.h. nach einembestimmten Reaktionstyp.
Substrat
Substrate werden die von den Enzymen umgesetzten Stoffe der Nahrung bezeichnet: Die Kohlenhydrate, die Eiweiße, die Fette, die Vitamine und die Mineralstoffe. Zu den Kohlenhydraten zählen: Vielfachzucker (Polysaccharide), z.B. Stärke, Zweifachzucker (Disaccharide), z.B. Malzzucker (Maltose) und Rohrzucker (Saccharose), Einfachzucker (Monosaccharide), z.B.Fruchtzucker (Fructose) und Traubenzucker (Glucose)
Substratspezifisch
Ein Enzym kann nur eine(n) ganz bestimmte(n) Stoff(gruppe) = Substrat chemisch umsetzen => Schlüssel-Schloss-Prinzip (Schlüssel = Substrat / Schloss = Aktives Zentrum)
Ein durchschnittlich große Säugetier-Zelle enthält etwa 300 Enzyme.
Da Enzyme steuern biochemische Reaktionen .Sie setzen dabei die Prozesse in Gang undbeschleunigen sie. Deshalb werden sie auch Biokatalysatoren genannt. Bei der Umwandlung eines biologischen Stoffes in einen neuen werden die Enzyme nicht verbraucht.
Die Enzymreaktion kann durch verschiedene Einflüsse (Temperatur, pH-Wert, Hemmung durch Substratüberschuß, Kompetitive Hemmung, Nichtkompetitive Hemmung, allosterische Hemmung) beeinflußt werden, was u.a. eine Regulation derStoffwechselprozesse ermöglicht.

Aufbau und Vorgang
Enzyme sind Proteine
*Eiweiße sind Nährstoffe, die aus sehr großen Molekülen bestehen, die aus Aminosäuren zusammen-gesetzt. In jeder Körperzelle gibt es bis 500 verschiedene Eiweiße, überwiegend in Form von Enzymen.
*Protein bestehen aus über eine Peptidbindung miteinander verknüpften Aminosäuren. Proteinmoleküle können sehr verschiedeneEigenschaften haben, man findet sie z.B. im Haar und Bindegewebe in faserigem und unlöslichem Zustand, oder als Katalysator, der Zellmembranen passiert und kompakt und wasserlöslich ist. In der Nahrung vorhandene Proteine dienen vor allem auch dem Aufbau und Erhalt von Zellen, die Energie, die in den Proteinen vorhanden ist, kann ebenfalls genutzt werden.
*Enzyme besitzen spezifische Bindungsstellen,an die nur das jeweilige Substrat binden kann.
In einer Zelle müssen einige hundert verschiedene Enzyme enthalten sein, um alle Stoffwechselschritte zu katalysieren. Die Zelle kann den Stoffwechsel dadurch steuern, dass sie die Produktion oder die Aktivität eines Enzyms kontrolliert (z.B. über Hormone). Ohne Enzym läuft bei Körpertemperatur kaum eine chemische Reaktion (schnell genug) ab....