enzimet

Enzymen zijn biologische macromoleculen die als katalatoren fungeren in levende organismen. De meeste enzymen zijn eiwitten, maar sommige RNA-moleculen (ribozymes) kunnen ook als katalysatoren optreden. Enzymen versnellen reacties door de activeringsenergie te verlagen en worden niet verbruikt in de reactie.

Elk enzym heeft een specifiek substraat dat bindt aan het actieve centrum. Door een conformatiEverandering van het centrum (induced fit) wordt de reactie mogelijk gemaakt. Enzymen zijn doorgaans zeer substratspecificiek en katalyseren meestal slechts één of enkele chemische stappen.

Veel enzymen vereisen cofactors of co-enzymen; als deze permanent aan het eiwit zijn gebonden, spreekt men van een prosthetische groep. Cofactors kunnen metaalionen of organische moleculen zijn. Een apo-enzym (zonder cofactors) en een holo-enzym (met cofactors) illustreren hoe de samenstelling de activiteit bepaalt.

Enzymen worden vaak gecategoriseerd volgens de reactie die ze katalyseren. De EC-classificatie kent zes hoofdklassen: oxidoreductasen (EC 1), transferasen (EC 2), hydrolasen (EC 3), lyasen (EC 4), isomerasen (EC 5) en ligasen (EC 6).

Omgevingsfactoren zoals pH, temperatuur en ionsterkte beïnvloeden activiteit. Enzymen tonen een piekactiviteit bij een optimum pH en temperatuur; te hoge temperaturen denatureren het eiwit. Regulatie gebeurt via allostere interacties en feedbackinhibitie, zodat metabole routes worden beheerst.

Toepassingen: enzymen spelen een cruciale rol in biologie, geneeskunde en industrie. In de spijsvertering leveren amylase, protease en lipase hulp bij afbraak van koolhydraten, eiwitten en vetten. In moleculaire biologie worden enzymen zoals DNA-polymerase gebruikt bij duplicatie en PCR; enzymtherapie en diagnostiek maken ook gebruik van enzymen.