Een enzyme: wat is dat

Enzymen zijn moleculen in ons lichaam waar we absoluut niet buiten kunnen. Zonder enzymen kan geen enkel levend wezen overleven, ze zijn dan ook in elke levende cel aanwezig.

Wat doet een enzyme

Enzymen zijn bio-katalysatoren.

Wie in het dagelijks leven het woord katalysator uitspreekt heeft het vaak over een onderdeel in een wagen. De katalysator van de wagen haalt schadelijke stoffen uit de uitlaatgassen van de wagen zonder zelf daarbij opgebruikt te raken.

Dat zegt al een beetje wat een katalysator is: een katalysator is iets wat een reactie helpt gebeuren zonder zelf verbruikt te worden. Een biokatalysator of een enzym is een stof in een levend wezen die andere stoffen kan afbreken of aan elkaar zetten en daarbij zelf niet opgebruikt wordt of van samenstelling verandert. Eén enzyme-molecule kan duizenden keren dezelfde reactie doen gebeuren zonder te verslijten. Met een klein beetje enzymen kan je dus heel veel moleculen splitsen of aan elkaar zetten.

Voor elke taak een ander enzyme

Enzymen zijn heel gespecialiseerde werktuigjes. Voor elke reactie maakt het lichaam gebruik van een ander enzym. Om bijvoorbeeld een eiwitten tot zijn bouwstenen, de aminozuren, af te breken hebben we peptidasen of eiwitafbrekende enzymen nodig. De lipasen breken dan weer vetten af. Enzymen kunnen slechts één soort verbinding maken of afbreken, het enzym en de aan elkaar te zetten of af te breken stof moet heel goed op elkaar passen. In wetenschappelijk taal spreekt men dan van een enzym-substraat complex wat moet passen als een sleutel op een slot.

Waaruit bestaan enzymen

Enzymen bestaan voor het grootste gedeelte uit eiwit. Eiwit is steeds opgebouwd uit een opeenvolging van aminozuren. De eiwitten in een menselijk lichaam zijn allemaal opgebouwd uit 20 verschillende aminozuren, waar je dus op ontelbare manieren een ketting mee kan maken als je ze op verschillende manieren na elkaar zet. De vorm van het uiteindelijke eiwit hangt af van de volgorde van de gebruikte aminozuren en van de het soort gebruikte aminozuur.

We leggen dit even uit met een gemakkelijk voorbeeld. Stel je de verschillende aminozuren voor als M&M's in 20 verschillende kleuren, elk met twee handjes. De M&M's verschillen niet alleen in kleur maar ook in de plaats waar de handjes staan. De rode heeft bijvoorbeeld de handjes links en rechts staan, de groene heeft één handje bovenaan en één links staan en bij de bruine staan ze beiden aan dezelfde kant.

Als we nu een ketting maken door de M&M's hand in hand aan elkaar te koppelen kan je een rechte ketting maken door allemaal roden na elkaar te zetten. Als je er één groene tussen zet krijgt de ketting op die plaats een knik en als je allemaal groene na elkaar zet krijg je een spiraalvormige ketting.

De vorm van de ketting hangt dus af van de volgorde van de gebruikte MNM's. Zo is dat ook met eiwitten: de vorm van een eiwit hangt af van de volgorde van de aminozuren die erin zitten.

Enzymen kunnen door het lichaam dus heel passend worden gemaakt zodat ze precies passen tussen de stoffen die ze uit elkaar moeten halen, echt als een sleutel op een slot.

Dat enzymen eiwitten zijn heeft een belangrijk gevolg: als je ze te hoog verwarmd werken ze niet meer. Een eiwit stolt of denatureert als het te warm wordt, dat zie je wel als je een eitje kookt. Eenmaal gedenatureerd kan een enzym nooit meer in de oorspronkelijke, soepele vorm terugkeren.

Niet alleen handig in een lichaam

De unieke eigenschap van enzymen om één specifieke te kunnen laten opgaan en daarbij zelf niet opgebruikt worden is ook buiten het lichaam heel handig. Enzymen vind je bijvoorbeeld terug in wasmiddelen of in producten om de groene aanslag van bestrating af te halen. Hou daarbij dan ook steeds voor ogen dat enzymen eiwitten zijn: de afbraakreactie zal versnellen bij een hogere temperatuur, maar zal helemaal niet meer lukken als de temperatuur veel te hoog wordt. Met Biotex wassen bij 90°C heeft dus niet zoveel zin.