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Die Welt der Enzyme

Kommentar schreiben Mittwoch, 11. November 2015 - Aktualisiert am Mittwoch, 18. März 2020

Die Gesamtheit der chemischen Umsetzungen im menschlichen Organismus wird als Stoffwechsel bezeichnet. Dieser ist nur durch die Anwesenheit bzw. die Wirkung von Enzymen möglich. Ohne Enzyme gibt es keinen funktionierenden Organismus; ein Leben ohne Enzyme wäre undenkbar. In dem folgenden Artikel wird nahe gelegt, wie wichtig Enzyme für unser Leben sind und wo wir ihnen tagtäglich begegnen.

 

Inhaltsverzeichnis:

 

Die Definition von Enzymen 

Zum besseren Verständnis des Textes ist es zunächst einmal wichtig, wie ein Enzym überhaupt definiert ist: Ein Enzym ist nichts anderes als ein Protein, welches biochemische Reaktionen katalysieren, also beschleunigen kann. Enzyme setzen die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab und erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Aus der durchgeführten Reaktion geht das Enzym als Katalysator stets unverändert hervor.

 

Vereinfacht ausgedrückt: Enzyme setzen Stoffe in andere Stoffe um und spalten große Moleküle auf.

 

Eine enzym-katalysierte-Reaktion findet im aktiven Zentrum eines Enzyms statt. Das aktive Zentrum besteht aus nur wenigen Aminosäureresten (=kleinste Basis von Proteinen), welche aber genau die chemischen Eigenschaften besitzen (Bindungsstelle), um den Stoff passgenau zu binden und umzuwandeln. In der Biochemie wird ein Stoff, der in einer enzymatischen Reaktion umgesetzt wird auch Substrat genannt. Nach dem Prinzip eines Schlüssel-Schloss-Modells passt das Substrat als Schlüssel genau in das Schloß (Enzym) – es entsteht eine spezifische Bindung zwischen Enzym und Substrat, welches auch als Enzym-Substrat-Komplex bezeichnet wird. Dadurch wird das Substrat dann umgesetzt und es entstehen die Produkte, die sich vom Enzym lösen.

Eigenschaften eines Enzyms sind also, dass es zum Einen wirkungsspezifisch ist, das heißt es wird immer die gleiche Reaktion katalysiert bzw. unterstützt und zum Anderen substratspezifisch, das heißt, der Stoff, der umgesetzt wird, muss auch immer der gleiche sein.

Prinzipiell sind nicht alle, aber fast alle Enzyme Proteine, weshalb man in der Regel fast immer von Proteinen ausgehen kann (Ausnahme: es gibt auch sogenannte Ribozyme, Enzyme aus RNA-Material). Darüber hinaus erkennt man Enzyme auch daran, dass ihr Name auf – ase endet.

Klassifizierung von Enzymen 

Es gibt unterschiedliche Enzymen, welche auch verschiedene Aufgaben haben. Man unterteilt die Enzyme in sechs Enzym-Klassen:

 

  • Klasse 1: Oxidoreduktasen (katalysiert Redoxreaktionen)
  • Klasse 2: Transferasen (überträgt Atomgruppen von einem auf das andere Substrat)
  • Klasse 3: Hydrolasen (spaltet chemische Verbindungen unter Einsatz von Wasser)
  • Klasse 4: Lyasen/Syntasen (katalysiert komplexe Substrate)
  • Klasse 5: Isomerasen (beschleunigt die Umwandlung in Isomerasen)
  • Klasse 6: Ligasen/Synthetasen (katalysiert komplexe Substrate unter ATP-Spaltung)

 

Einige Enzyme sind in der Lage, mehrere Reaktionen zu katalysieren und werden daher in mehreren Klassen eingeordnet.

Wie wichtig sind Enzyme? 

Der menschliche Organismus benötigt Enzyme, um richtig zu funktionieren. Enzyme sind sowohl für eine gesunde Verdauung von Nöten, indem sie die großen Nahrungsmoleküle in kleinere Einheiten aufspalten (Verdauungsenzyme), die dann von den Zellen aufgenommen werden als auch für sämtliche Stoffwechselvorgänge. An allen chemischen Reaktionen, die im Körper stattfinden, sind Enzyme beteiligt. Diese sind zum Beispiel die Regeneration von Zellen oder Gewebe, die Beseitigung von Abfallstoffen und Gifte, Wachstum, Atmung, die Unterstützung des Immunsystems. Enzyme ermöglichen einen reibungslosen Ablauf chemischer Reaktionen im Körper – ohne Enzyme wäre ein Leben undenkbar!

 

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Demnach gibt es drei Arten von Enzymen: 

Verdauungsenzyme

Verdauungsenzyme werden im Körper selbst produziert und von den Speicheldrüsen, dem Magen, der Bauchspeicheldrüse und dem Dünndarm abgesondert, um dann die Nahrung in einfache Moleküle aufzuspalten. Die Verdauungsenzyme werden in fünf Gruppen unterteilt:

 

  • Peptidasen zerlegen Proteine und Peptide zu Aminosäuren
  • Glykosidasen zerlegen lange Zuckerketten (Stärke, Glykogen) zu einfachen Zuckermolekülen
  • Lipasen spalten Fette in Fettsäuren und Glycerin
  • Nukleasen zerlegen Nukleinsäuren
  • Laktase zerlegt Milchzucker in Galaktose und Glukose

 

Nahrungs- oder Pflanzenenzyme

Nahrungs- oder Pflanzenenzyme besitzen die gleiche Funktion wie die Verdauungsenzyme mit der Ausnahme, dass Nahrungs-oder Pflanzenenzyme aus frischen, rohen und ungekochten Lebensmitteln stammen, wie zum Beispiel Gemüse, Salat, etc.

Stoffwechselenzyme

Stoffwechselenzyme werden in den Zellen produziert und sind im gesamten Körper vorhanden.

Enzyme machen das Leben möglich 

Der führende Experte auf dem Gebiet der Enzymforschung Dr. Edward Howell (1898 – 1988) schrieb dazu: „Enzyme sind Substanzen, die das Leben möglich machen. Sie werden für alle chemischen Reaktionen, die im menschlichen Körper stattfinden, benötigt. Ohne Enzyme würde überhaupt nichts passieren. Weder Vitamine, Minerale noch Hormone können ohne Enzyme irgendeine Arbeit verrichten.“

Enzyme können auch in Form von Nahrungsergänzungsmittel zugeführt werden. Alle Enzym-Präparate im apomio Apotheken-Preisvergleich.

Der Alterungsprozess verlangsamt die Enzymproduktion 

Mit zunehmendem Alter lässt die Eigenproduktion der Enzyme nach. Auch andere Faktoren, wie Stress oder die Belastung durch die Umwelt in Form von Chemikalien und Giften können dafür verantwortlich sein, dass der Körper nicht ausreichend Enzyme produziert. Daher ist es von großer Wichtigkeit über die Nahrung, vor allem der rohen Nahrung, Enzyme aufzunehmen, um einen eventuellen Mangel auszugleichen. Denn der Körper ist abhängig sowohl von den körpereigenen Verdauungsenzymen als auch von den über die Nahrung eingenommenen Nahrungsenzymen – sobald das Verdauungssystem überfordert ist, wird sämtliche Energie verwendet, um Verdauungsenzyme zu verwenden. Diese Energie fehlt dann an einer anderen Stelle, wie zum Beispiel bei der Herstellung von Enzymen, welche beschädigtes Gewebe reparieren. In seinem Buch „Die heilende Kraft von Enzymen“ legt Dr. Fuller dem Leser diese Tatsache besonders nahe: „Achtzig Prozent der Energie unseres Körpers wird durch den Prozess der Verdauung verbraucht. Wenn Sie erschöpft sind, unter Stress stehen, in einem sehr heißen oder sehr kalten Klima leben, oder ein regelmäßiger Flugreisender sind, benötigt ihr Körper enorme Mengen an zusätzlichen Enzymen. Weil unser gesamtes System durch enzymatische Aktivität funktioniert, müssen wir unsere Enzyme ergänzen. Der Alterungsprozess nimmt uns unsere Fähigkeit, die notwendigen Enzyme zu produzieren. Die Mediziner sagen, dass alle Krankheiten auf einem Mangel oder einem Ungleichgewicht von Enzymen beruhen. Unser Leben ist von Ihnen abhängig!“

Aus diesem Grund besteht unsere Aufgabe darin, sicher zu stellen, dass unser Körper genügend Enzyme hat, indem durch frische, rohe Nahrung das Reservoir derer aufgefüllt werden kann und zu einer optimalen Verdauung beiträgt und schlussfolgend unsere Gesundheit gewährleistet ist, weil ausreichend Energie vorhanden ist. Ein funktionierender Organismus ist nur durch Enzyme möglich.

 

 

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J. Ehresmann
Autor: J. Ehresmann

Die ausgebildete Operations-Technische Assistentin hat nach ihrer dreijährigen Ausbildung eine Weiterbildung zur Chirurgisch-Technischen Assistentin in der Allgemein- und Visceralchirurgie in Köln absolviert. Inzwischen blickt sie auf eine mehrjährige Erfahrung in der OP-Assistenz in diesem Fachgebiet zurück. Neben ihrer Tätigkeit im OP studiert Frau Ehresmann Humanmedizin in einem Modellstudiengang in Aachen.

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