Enzyme

Eiweißstoffe, die biochemische Reaktionen beschleunigen und dabei unverändert aus der jeweiligen Reaktion hervorgehen. Viele biochemische Reaktionen im Organismus würden bei der herrschenden Körpertemperatur nur sehr langsam ablaufen. Erst die Enzyme bewirken als Katalysatoren, dass die lebensnotwendigen Prozesse mit der erforderlichen Geschwindigkeit ablaufen, sodass ausreichend Energie für den Organismus bereitgestellt und genügend Stoffe gebildet, umgebaut oder abgebaut werden. Enzyme sind substratspezifisch, d. h., sie wirken nur an der Umsetzung einer bestimmten Substanz mit. Um dieses Substrat erkennen zu können, hat jedes Enzym ein aktives Zentrum, einen Bereich in seiner räumlichen Anordnung mit ganz bestimmten Strukturen, an die sich nur das entsprechende Substrat anlagern kann. Nach Ablauf der biochemischen Reaktion löst sich das veränderte Substrat, jetzt Reaktionsprodukt genannt, vom aktiven Zentrum, sodass weitere Reaktionen stattfinden können. Viele Enzyme können nur mithilfe einer zusätzlichen Substanz (Koenzym) wirksam werden. Häufig dienen dazu Vitamine oder auch Metallionen.

Enzyme können im Körper entsprechend ihren Aufgaben an bestimmte Strukturen gebunden sein, z. B. an die Zellmembran, oder sie können frei in Körpersäften vorkommen, z. B. als Verdauungsenzyme im Saft der Bauchspeicheldrüse. Viele Enzyme werden durch das Anfügen der Endung »-ase« an den Substratnamen gekennzeichnet, so wird z. B. Saccharose durch Saccharase gespalten. Ein angeborener oder erworbener Enzymmangel (z. B. Laktasemangel) kann zu schweren Stoffwechselstörungen führen. In der Industrie werden Enzyme als Katalysatoren u. a. zur Herstellung von Hormonen und Arzneimitteln verwendet. In der Medizin dienen sie als Hilfsmittel zur Diagnose und Verlaufskontrolle vieler Erkrankungen.