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Enzyme: die Chemie des Lebens beschleunigen — Biologie, 14–17 Jahre

Zellen enthalten unzählige chemische Reaktionen, doch viele wären bei Körpertemperatur viel zu langsam. Enzyme beschleunigen bestimmte Reaktionen, indem sie einen passenden Ort für die Reaktion der Moleküle bereitstellen.

Molekulare Helfer

Ein Enzym ist ein Protein, dessen Form bestimmten Molekülen erlaubt, in eine Stelle, das aktive Zentrum, zu passen. Es erleichtert ihre Reaktion, indem es die Energiebarriere senkt. Das Enzym wird nicht verbraucht und kann erneut wirken.

Warum Reaktionen Hilfe brauchen

Teilchen reagieren nicht einfach, weil sie nahe beieinander sind; sie müssen passend zusammenstoßen und genug Energie haben. Bei Körpertemperatur würden viele nützliche Reaktionen zu selten stattfinden. Enzyme lösen dieses Geschwindigkeitsproblem, ohne Zellen gefährlich zu erhitzen.

Beispiel: Katalase

Wasserstoffperoxid kann Zellen schädigen, deshalb zerlegt Katalase es in Wasser und Sauerstoff. Gibt man Kartoffelgewebe zu Wasserstoffperoxid, entstehen Blasen durch den Sauerstoff. Vorkochen der Kartoffel verringert die Blasen, weil Hitze die Enzymform und damit das aktive Zentrum verändert hat.

Denkfehler: Enzyme liefern Energie

Es ist verständlich zu denken, eine schnellere Reaktion habe zusätzliche Energie erhalten, wie eine angeschubste Schaukel. Ein Enzym verändert normalerweise nicht die gespeicherte Energie der Ausgangs- oder Endstoffe. Es senkt die Barriere dazwischen, sodass dieselbe Reaktion häufiger und schneller abläuft.

Anwendung: biologische Waschmittel

Biologische Waschmittel enthalten Enzyme wie Proteasen und Lipasen. Proteasen bauen Eiweißflecken ab, Lipasen wirken auf Fette und helfen oft bei niedrigeren Temperaturen als Wasser allein. Enzyme wirken auf bestimmte Flecken; Sie lösen nicht jede Art Schmutz magisch auf.

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