Enzyme: Die stillen Helden unseres Körpers

Enzyme

Wenn es um die zentrale Rolle beim Stoffwechsel und bei der Verdauung geht, gibt es nur eine Antwort: Enzyme! Diese erstaunlichen Proteine sind die stillen Helden unseres Körpers, die unzählige biochemische Reaktionen ermöglichen, die für unser Überleben und Wohlbefinden entscheidend sind. Ohne Enzyme wären viele lebenswichtige Prozesse schlichtweg nicht möglich. In diesem Beitrag werden wir uns genauer ansehen, wie Enzyme funktionieren, welche verschiedenen Arten es gibt und wie sie die Vitalität und Gesundheit unseres wertvollen Körpers unterstützen. Von der Verdauung unserer Nahrung bis zur Energieproduktion – Enzyme sind überall im Einsatz. 

Inhalt

Was genau sind Enzyme?

Enzyme sind komplexe Moleküle, meist Proteine, die chemische Reaktionen in unserem Körper regulieren und beschleunigen, ohne sich dabei selbst zu verändern. Sie übernehmen spezifische Aufgaben wie z. B. die Verdauung von Nahrung oder die Produktion von Energie. Da Enzyme in allen Körperzellen vorkommen, sind sie für sämtliche Körperfunktionen unerlässlich. Ohne Enzyme könnten Lebewesen nicht überleben, weil viele lebenswichtige Prozesse im Körper zu langsam ablaufen würden. 

Wie funktionieren und wirken Enzyme?

Als Biokatalysatoren verantworten Enzyme die Beschleunigung von Reaktionen im Körper. Die chemische Reaktion wird beschleunigt, indem die benötigte Aktivierungsenergie reduziert wird. Enzyme sind häufig spezialisiert auf eine bestimmte Stoffklasse (z. B. Fette) sowie auf eine bestimmte Reaktion. Zudem können sie immer wieder verwendet werden. Darauf gehen wir bei „Ablauf der Enzymreaktion“ nochmals genauer ein. 

In ihrer Hauptfunktion sind Enzyme für das Knüpfen oder Spalten von chemischen Bindungen verantwortlich. Dabei sind sie sowohl substratspezifisch als auch wirkungsspezifisch. 

Substratspezifisch: Ausschließlich Moleküle (Substrate), die eine spezifische und zum Enzym passende Struktur haben, können binden und reagieren.  

Beispiel: Das Enzym Amylase bindet spezifisch an Stärke (ein Polysaccharid) und spaltet sie in kleinere Zucker wie Maltose und Glukose. 

Wirkungsspezifisch: Ein Substrat, das an ein Enzym gebunden ist, wird auf eine ganz bestimmte Weise umgesetzt.  

Beispiel: Das Enzym Lactase bindet an das Substrat Laktose (Milchzucker) und spaltet es spezifisch in Glukose und Galaktose. Es kann keine anderen Zucker spalten oder verändern. 

Ablauf der Enzymreaktion

Nachfolgend schildern wir Ihnen den Ablauf einer Enzymreaktion Schritt für Schritt: 

  1. Substratbindung: Enzyme haben eine spezielle Region, das aktive Zentrum, wo ein bestimmtes Molekül (Substrat) andockt, ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss passt. 
  2. Enzym-Substrat-Komplex: Sobald das Substrat gebunden ist, bildet sich ein Enzym-Substrat-Komplex. Das erleichtert die Reaktion, indem die notwendige Energie gesenkt wird. 
  3. Katalyse der Reaktion: Das Enzym verändert das Substrat so, dass die Reaktion schneller abläuft. Es kann Bindungen schwächen oder die Moleküle passend ausrichten. 
  4. Produktfreisetzung: Nach der Reaktion wird das entstandene Produkt freigesetzt. Das Enzym selbst bleibt unverändert und kann erneut arbeiten. 
  5. Wiederverwendbarkeit: Da Enzyme nach der Reaktion, wie bereits erwähnt, unverändert bleiben, können sie immer wieder verwendet werden, um die gleiche Reaktion mit neuen Substraten zu beschleunigen (katalysieren). 
 

Zusammengefasst: Enzyme binden an ein bestimmtes Molekül, beschleunigen die chemische Reaktion und sind danach wieder bereit, denselben Prozess zu wiederholen. 

Welche Arten von Enzymen gibt es?

Allein beim Menschen sind mehrere Tausend Enzyme bekannt. Es gibt also eine große Menge verschiedener Enzyme, die je nach Funktion in sechs verschiedene Hauptklassen unterteilt werden: 

Oxidoreduktasen: 

  • Katalysieren Redoxreaktionen (Elektronenübertragung). 
  • Beispiel: Enzyme, die bei der Zellatmung helfen. 
 

Transferasen: 

  • Übertragen chemische Gruppen von einem Molekül auf ein anderes. 
  • Beispiel: Enzyme, die Phosphatgruppen übertragen. 
 

Hydrolasen: 

  • Spalten Moleküle unter Verbrauch von Wasser. 
  • Beispiel: Enzyme, die Proteine abbauen. 
 

Lyasen: 

  • Spalten Moleküle ohne Wasser und Redoxreaktion. 
  • Beispiel: Enzyme, die Kohlendioxid entfernen. 
 

Isomerasen: 

  • Wandeln ein Molekül in eine andere Form um. 
  • Beispiel: Enzyme, die Glucose in Fructose umwandeln. 
 

Ligasen: 

  • Verknüpfen zwei Moleküle unter Energieverbrauch. 
  • Beispiel: Enzyme, die DNA-Stränge zusammenfügen. 
Molekül

Selbstverständlich lassen sich diese Hauptklassen noch weiter unterteilen. Die oben genannten Hauptklassen sollen Ihnen allerdings einen groben Überblick zu den wichtigsten Funktionen geben. 

Was Enzyme in ihrer Funktion beeinflusst

Die Aktivität von Enzymen kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden. An dieser Stelle konzentrieren wir uns auf die drei wichtigsten Faktoren mit der größten Einwirkung: Temperatur, pH-Wert und Substratmenge. 

Temperatur: 

  • Optimale Temperatur: Enzyme haben eine bestimmte Wohlfühltemperatur, bei der sie dementsprechend am besten funktionieren. Diese liegt oft bei der normalen Körpertemperatur, was beim Menschen ca. 37°C entspricht. 
  • Hohe Temperaturen: Zu hohe Temperaturen können die Struktur der Enzyme zerstören. Das führt zum Verlust ihrer Funktion. 
  • Niedrige Temperaturen: Zu niedrige Temperaturen gestalten die Enzymreaktion träge. Die Moleküle haben weniger Energie und bewegen sich langsamer. 
 

pH-Wert: 

  • Optimaler pH-Wert: Jedes einzelne Enzym hat einen spezifischen pH-Wert, bei dem es optimal arbeitet. Dieser pH-Wert variiert je nach Enzym. 
  • Abweichung: Zu hohe, aber auch zu niedrige pH-Werte können die Struktur des Enzyms verändern und seine Aktivität verringern. Das Enzym Pepsin arbeitet z. B. im sauren Bereich des Magens (pH 2), während Amylase im neutralen Bereich des Mundes (pH 7) am besten funktioniert. 
 

Substratmenge: 

  • Reaktionsgeschwindigkeit: Mit steigender Substratkonzentration nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit zu, bis alle aktiven Zentren der Enzyme besetzt sind (Sättigungspunkt). 
  • Sättigungspunkt: Nach Erreichen des Sättigungspunkts führt eine weitere Erhöhung der Substratmenge nicht zu einer schnelleren Reaktion, da die Enzyme voll ausgelastet sind. 
 

Wie eingangs erwähnt, gibt es noch weitere Faktoren, die einen Einfluss auf die Funktionsweise von Enzymen haben. Sie kennen nun die drei mit den größten Auswirkungen. 

Welche Funktionen übernehmen Enzyme bei der Verdauung?

Indem sie Nährstoffe in kleinere und aufnehmbare Moleküle zerlegen, spielen Enzyme eine zentrale Rolle bei der Verdauung. Sie halten also unsere Verdauung auf dem Laufenden und ermöglichen die Aufnahme von Fetten, Eiweißen und Kohlenhydraten. Nachfolgend haben wir für Sie einige wichtige Verdauungsenzyme inklusive ihrer Funktionen: 

Amylase: Ein Enzym, das im Speichel und in der Bauchspeicheldrüse produziert wird. Es zerlegt Stärke in einfache Zucker wie Maltose und Glukose. Es beginnt den Verdauungsprozess bereits im Mund. 

Pepsin: Pepsin ist ein Enzym, das im sauren Bereich des Magens aktiv ist und Proteine in kleinere Peptide (Moleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind) zerlegt. 

Lipase: Dieses Enzym wird ebenfalls in der Bauchspeicheldrüse produziert. Es spaltet Fettsäuren in Glycerin, was die Aufnahme von Fetten im Dünndarm erleichtert. 

Trypsin: Dieses Enzym wird ebenfalls von der Bauchspeicheldrüse produziert und zerlegt Proteine in noch kleinere Peptide und Aminosäuren. Trypsin ist im Dünndarm aktiv und hilft, die Nahrung weiter aufzuspalten. 

Jedes Verdauungsenzym ist essenziell für eine funktionierende Verdauung. Bei einem Mangel an Verdauungsenzymen treten häufig Darmprobleme auf. Typische Beschwerden sind Bauchschmerzen, Völlegefühl, Durchfall oder Blähungen nach dem Essen. 

Weitere Aufgaben der Enzyme im Körper

Neben der Verdauung übernehmen Enzyme im Körper viele weitere lebenswichtige Funktionen. Dazu gehört die DNA-Reparatur und -Replikation, der Stoffwechsel, die Entgiftung, die Signalübertragung und die Blutgerinnung. Diese Aufgaben sind entscheidend für das reibungslose Funktionieren und die Gesundheit des Körpers. 

Fazit

Enzyme sind die stillen Helden unseres Körpers, die unzählige biochemische Reaktionen ermöglichen und für unser Überleben und Wohlbefinden entscheidend sind. Ohne Enzyme wären viele lebenswichtige Prozesse, wie die Verdauung, die Energieproduktion und die Entgiftung, schlichtweg nicht möglich. In diesem Beitrag haben wir gesehen, wie Enzyme arbeiten, welche verschiedenen Arten es gibt und wie sie die Vitalität und Gesundheit unseres Körpers unterstützen. Ihre Funktion als Biokatalysatoren, die chemische Reaktionen beschleunigen, ist unverzichtbar. Von der Verdauung unserer Nahrung bis zur DNA-Reparatur – Enzyme sind überall im Einsatz und gewährleisten das reibungslose Funktionieren unseres Organismus. 

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Eine Antwort

  1. Wieder mal ein phantastischer Artikel! Es wird so toll erklärt, wie wichtig Enzyme für unseren Körper sind. Deshalb ist es auch so wichtig, nicht in einen Enzymmangel zu rutschen, da gesundheitlich viel auf dem Spiel stehen kann. Glücklicherweise kann der Rega Saft bestens dabei unterstützen, einen Mangel auszugleichen bzw. keinen zu bekommen. Ich vitalisiere meine Gesundheit durch die tägliche im 1:5 Verhältnis Einnahme. Seitdem hat sich die Gesundheit meiner Galle, Bauchspeicheldrüse und Leber sowie Allergie Symptomatik deutlich verbessert. Die Einnahme funktioniert trotz das ich Allergikerin mit bronchial Athma bin. Die Schaukeltherapie ermöglicht mir eine vorsichtige Herangehensweise und kann meinem Befinden optimal angepasst werden.

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