Enzymen

Zonder enzymen zou er geen leven mogelijk zijn.

Enzymen zijn eiwitten die als hulpstof dienen voor allerlei biochemische processen. Mensen, maar ook planten en dieren, hebben veel enzymen in hun lichaam.

Je gebruikt bijvoorbeeld enzymen bij de vertering van voedsel om grote koolhydraten in kleinere stukjes te knippen, zodat deze vervolgens in het lichaam opgenomen kunnen worden.

Enzymen

De functie van enzymen

Er zijn twee soorten enzymen. Enzymen die helpen bij het opbouwen (assimilatie), zoals bij fotosynthese of enzymen die helpen afbreken (dissimilatie), zoals bij de vertering. Een enzym is een eiwit met een katalytische functie: het kan een chemische reactie in en buiten cellen versnellen zonder daarbij zelf verbruikt te worden. Hierdoor kan een enzym zijn rol steeds opnieuw vervullen en kunnen celprocessen constant blijven draaien. De verzameling enzymen die voorkomen in een cel, bepalen welke stofwisselingsprocessen er in die specifieke cel voorkomen. De meeste chemische reacties in ons lichaam verlopen uit zichzelf heel langzaam. Dat komt omdat er eerst een drempel overschreden moet worden voordat de reactie kan plaatsvinden. Deze drempel noemen we de activeringsenergie. Gelukkig kunnen enzymen de reacties in ons lichaam versnellen. Dat doen ze door de activeringsenergie te verlagen. Bijna alles chemische reacties in ons lichaam hebben enzymen nodig om snel genoeg, of überhaupt, te verlopen.

Functies enzymen

Het enzym-substraat complex

Een enzym kan een molecuul omzetten in een ander molecuul. Zo’n molecuul dat door een enzym wordt omgezet heet een substraat. Elk enzym is substraat-specifiek. Dat betekent dat ze door hun ruimtelijke structuur met maar één stof (substraat) kunnen reageren. Een enzym en substraat samen vormen een enzym-substraat complex. Het substraat eindigt hierbij altijd op –ose en het enzym eindigt altijd op –ase. Voorbeelden van enzym-substraat complexen zijn cullulose – cellulase, maltose – maltase en amylose (zetmeel) – amylase.

De enzymactiviteit

De enzymactiviteit is van verschillende factoren afhankelijk. Elk enzym heeft een eigen enzym-specifieke optimumtemperatuur en optimum pH-waarde . Enzymen zijn eiwitten. Eiwitten denatureren bij te hoge temperaturen. Wanneer de temperatuur te laat is, komen enzym en substraat niet bij elkaar omdat de moleculen langzamer bewegen en daardoor minder vaak op elkaar botsen. De reactiesnelheid is te laag. Wanneer de temperatuur te hoog is, vervormen veel enzymen door denaturatie en is de reactiesnelheid wederom niet erg hoog. Alleen bij een goede temperatuur (optimumtemperatuur) is de enzymsnelheid hoog. Ook bij een te hoge of te lage pH-waarde kunnen de enzymen denatureren, waardoor het enzym en het substraat niet meer op elkaar passen en niet meer reageren. Bij enzymen is dus ook sprake van een optimum pH-waarde. Daarnaast is er een minimale en maximale pH-waarde, waar ze nog net kunnen werken. Ook de concentratie van het enzym en het substraat is van belang, want wanneer er meer van een stof aanwezig is, is er een grotere kans op botsing.