Enzyme und Enzymgruppen – eine kleine Übersicht

Dez 20, 2020 | Biologie & Physiologie

Enzyme sind Eiweiße (Proteine), die als Katalysatoren im Körper ( = Biokatalysator) biochemische Reaktionen im Organismus steuern und beschleunigen ohne das sie dabei selbst verändert werden.
Enzyme sind in allen Zellen enthalten und unerlässlich für alle Körperfunktionen. Enzyme steuern nicht nur die Verdauung, sondern den gesamten Stoffwechsel inklusive Reparaturprozesse und sind damit ein wesentlicher Faktor für Gesundheit und Wohlbefinden. Enzyme können sehr allgemein wirken oder hoch spezialisiert sein.
Häufig können Enzyme ihre Wirkung erst dann entfalten, wenn sie von einem oder mehreren sogenannten Cofaktoren aktiviert (eingeschaltet) werden. Einschaltfunktion haben z.B. Metall-Ionen wie Eisen-, Kupfer-, Zink-Ionen als bekannte Metalle, aber auch Platin-, Iridium-, Palladium, Rhodium- oder Gold als katalytisch hoch aktive Metalle und anere Metalle..
Andere organische Moleküle wie Vitamine können ebenfalls als Cofaktor / Enzymaktivierer fungieren. Cofaktoren sind entweder nur zeitbegrenz im Enzym aktiv oder aber fest und dauerhaft mit dem Enzym verbunden. Enzyme die mit festen und dauerhaft Cofaktoren verbundenen sind, werden prosthetische Gruppe bezeichnet.
Die meisten chemischen Prozesse in Zellen (Zellstoffwechsel) benötigen eine hohe Aktivierungsenergie bzw. Reaktionsenergie, so das sie bei der vorherrschenden Körpertemperatur von ca. 37 Grad Celsius, nicht oder nur sehr langsam ablaufen können. Enzyme senken diese Reaktionsenergie (siehe 3 – Stoffwechsel, Metalle und Reaktionsenergie…) und ermöglichen bzw. beschleunigen chemische Reaktionen bei Körpertemperatur.

Einteilung der Enzyme in 6 Hauptgruppen

In sechs Hauptgruppen lassen sich nach aktuellen Wissensstand Enzyme einteilen, je nachdem, welche Art sie katalysieren.
  1. Oxidoreduktasen – Elektronenübertragung – Redoxreaktionen (z.B. Dehydrogenasen, Oxidasen, Reduktasen, Katalasen)
  2. Transferasen – Übertragung funktioneller Gruppen von einem Molekül auf ein anderes (z.B. Transaminasen, Kinasen, DNA-Polymerasen)
  3. Hydrolasen – Entstehung chemischer Bindung entweder unter Wasseraustritt oder unter Wasseranlagerung (z.B. Peptidasen, Phosphatasen, Proteasen)
  4. Lyasen – katalysieren Reaktionen wo chemische Bindungen ohne Energieverbrauch gespalten oder gebildet werden (z.B. Aldolase)
  5. Isomerasen – Änderung von Bindungsverhältnisse innerhalb eines Moleküls (z.B. Racemasen, Topoisomerasen)
  6. Ligasen – katalysieren Reaktionen, wo zwei Moleküle unter Energieverbrauch miteinander verbunden werden (z.B. Carboxylasen)