Enzym – Was ist das? Eine Definition

Ein Enzym ist ein Protein, das eine biochemische Reaktion katalysiert.

Aufbau von Enzymen

Enzyme sind meist Proteine und bestehen daher aus Aminosäureketten. Manchmal sind auch RNA-Stränge als Enzyme tätig; in diesem Fall werden sie als Ribozyme bezeichnet.

Der wichtigste Teil des Enzyms besteht aus dem aktiven Zentrum. An dieser Stelle, die häufig die Form eines Hohlraums annimmt, wird das Substrat gebunden, das dann der Wirkung des Enzyms ausgesetzt werden kann, um es in ein Produkt umzuwandeln.

Jedes Proteinenzym hat eine seiner Funktion angepasste Struktur und kann als Monomer, Dimer oder Multimer vorliegen. Ein Monomer ist vereinfacht gesagt eine Untereinheit, während ein Dimer aus zwei Monomeren besteht. Ein Multimer besteht aus mehreren Monomeren.

Dimere und multimere Enzyme können sich mit mehreren Proteinketten verbinden, die von demselben Gen kodiert werden (Homodimer) oder von verschiedenen Genen kodiert werden (Heterodimer).

Funktionen von Enzymen

Enzyme haben die Aufgabe, chemische Reaktionen in lebenden Organismen millionenfach zu beschleunigen (katalysieren). Es gibt eine große Anzahl spezifischer Enzyme, die eine wichtige Rolle bei physiologischen Prozessen spielen (Verdauung, Nervenleitung, Hormonproduktion usw.).

Man kann die Enzyme jedoch in sechs Kategorien einteilen, je nachdem, welche biochemische Reaktion sie durchführen:

• Oxidoreduktasen, die Redoxreaktionen katalysieren (wie Peroxidase)
• Transferasen, die eine funktionelle Gruppe von einem Molekül auf ein anderes übertragen (wie die Methyltransferasen, die eine Methylgruppe übertragen)
• Hydrolasen, die chemische Bindungen hydrolysieren (wie Nukleasen, die DNA oder RNA spalten)
• Lyasen, die Bindungen aufbrechen, aber gleichzeitig neue produzieren (wie die Adenylatcyclase, die zyklisches AMP aus ATP herstellt)
• Isomerasen, die die funktionellen Gruppen eines Moleküls neu anordnen, um Isomere zu bilden (wie die Topoisomerasen, die die DNA aufwickeln)
• Ligasen oder Synthetasen, die die Verbindung von zwei Molekülen ermöglichen (wie die DNA-Ligasen)

Nur die Substrate und Produkte unterscheiden sich von Enzym zu Enzym.

Urhebender Autor: Redaktion Futura