Im Körper jedes Organismus treten verschiedene chemische Reaktionen auf. Die Zellen im Körper erfüllen durch diese Reaktion ihre Funktionen. Diese Reaktion hat viele Stufen und jeder Schritt wird durch ein spezifisches Enzym reguliert.
Enzyme können als Proteine oder Moleküle auf Proteinbasis definiert werden, die chemische Reaktionen im Körper des Organismus beschleunigen. Dieses Molekül spielt eine Rolle als Katalysator für chemische Reaktionen. Dies bedeutet, dass er die Umwandlung eines Satzes von Reaktanten oder Substraten in ein bestimmtes Produkt fördert. Während ein Katalysator eine Substanz ist, die in der Lage ist, eine chemische Reaktion zu ändern, ohne sich zu ändern oder von der Reaktion selbst verbraucht zu werden.
Die Rolle eines Katalysators besteht darin, Zellen dabei zu helfen, Lebensprozesse, einschließlich chemischer Reaktionen, schnell durchzuführen. Ohne dies finden die meisten Stoffwechselreaktionen langsam oder gar nicht statt.
Geschichte
Enzyme werden in der Enzymologie untersucht. In der Welt der Hochschulbildung wird die Enzymologie nicht als separate Abteilung studiert, sondern findet sich in einer Reihe von Studienprogrammen. In der Regel wird dies in den Bereichen Medizin, Lebensmittelwissenschaft, Lebensmittelverarbeitungstechnologie und Agrarwissenschaften studiert.
Die Existenz von Enzymen wurde in den späten 1700er und frühen 1800er Jahren entdeckt, als die Verdauung von Fleisch durch Magensekrete und die Umwandlung von Stärke in Zucker durch Pflanzenextrakte und Speichel bekannt wurde. Der Mechanismus, durch den dies geschieht, wurde jedoch nicht identifiziert. Erst 1837 war ein Wissenschaftler namens Berzelius Pionier der Kenntnis dieses Moleküls. Er schlug damals den Namen "Katalysator" für Substanzen vor, die eine Reaktion beschleunigen konnten, aber selbst nicht reagierten.
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Die chemischen Prozesse, die mit Hilfe von Enzymen selbst ablaufen, sind jedoch seit der Antike bekannt. Sagen wir, man macht Wein durch Gären oder Gären und macht Essig. Lois Pasteur war eine der Personen, die viel an dieser Fermentation gearbeitet haben. Als Louis Pasteur die Fermentation von Zucker zu Alkohol durch Hefe untersuchte, kam er zu dem Schluss, dass diese Fermentation durch eine in Hefezellen vorhandene Lebenskraft, die als "Fermentation" bezeichnet wird, katalysiert wird dachte, nur im Körper des Organismus zu funktionieren.
Der deutsche Physiologe Wilhelm Kühne (1837–1900) verwendete 1878 erstmals den Begriff „Enzym“, der aus dem Griechischen stammt und „im Backmittel“ (Hefe) bedeutet, um den Fermentationsprozess zu beschreiben. Das Wort "Enzym" wurde später verwendet, um sich auf leblose Substanzen wie Pepsin zu beziehen, und das Wort Ferment wurde verwendet, um sich auf die chemische Aktivität zu beziehen, die von lebenden Organismen erzeugt wird.
Arten von Enzymen
Unterwegs müssen verschiedene Arten von Enzymen bekannt sein. Das erste ist, dass aus mehreren kleinen Molekülen große Moleküle gebildet werden können. Ein Beispiel ist ein Enzym, das Hunderte von Glucosemolekülen kombiniert und in Pflanzenzellen Saccharosemoleküle bildet. Ein weiteres Beispiel sind die zehn oder hundert Aminosäuremoleküle, aus denen Proteine bestehen.
Der zweite Typ ist ein Enzym, das große Moleküle in kleinere Moleküle zerlegt. Ein Beispiel sind Verdauungsenzyme, die Lebensmittelmoleküle in kleinere Stücke zerlegen, damit sie verdaut werden können.
Eigenschaften von Enzymen
Enzyme haben mehrere charakteristische Eigenschaften. Erstens ist seine spezifische Rolle in der Natur. Wobei jeder Enzymtyp nur ein Katalysator für einen chemischen Reaktionstyp sein kann. Zum Beispiel können Proteasen, die Protein abbauen, kein Protein oder keine Kohlenhydrate abbauen.
Die zweite Eigenschaft ist temperaturempfindlich. Die Enzyme selbst arbeiten am besten bei der optimalen Temperatur von 37 Grad Celsius. Drittens empfindlich gegenüber Änderungen des pH-Werts. Einige von ihnen arbeiten optimal bei niedrigem pH-Wert, andere sind bei hohem pH-Wert optimal.
Der Hauptbestandteil von Enzymen ist Protein. Enzyme arbeiten auch bei Reaktionen auf die Herstellung und Zersetzung einer Substanz hin und her und zusammen.
Die letzte Eigenschaft ist ein Katalysator. Als Katalysator beschleunigt es chemische Reaktionen, indem es die Aktivierungsenergie senkt. Aktivierungsenergie ist die minimale Energie, die zum Starten einer chemischen Reaktion erforderlich ist.
