Stofwisseling

In dit thema leer je welke metabole processen er in organismen zijn en de rol van de enzymen hierin spelen.

 

Enzymen

Enzymen zijn eiwitten die door de cel worden geproduceerd. Enzymen zijn stoffen die scheikundige reacties in de cel doen verlopen. Zonder de enzymen zouden de scheikundige reacties in de cel stilliggen. Enzymen zijn katalysatoren. Enzymen kunnen stoffen met elkaar verbinden en enzymen kunnen stoffen verbreken. Enzymen werken heel specifiek dit betekent dat één enzym ook maar één scheikundige reactie versnelt. De enzymactiviteit is onder andere afhankelijk van de temperatuur. Bij hele lage temperaturen werken de meeste enzymen in het lichaam niet zo best en bij temperaturen boven de 40-42 graden werken de meeste enzymen ook niet heel hard. In het lichaam van de mens werken de meeste enzymen het best bij 37 graden. Dit is de optimumtemperatuur van het enzym. Als een enzym een scheikundige reactie versneld wordt het enzym daarbij niet verbruikt. Het enzym blijft onveranderlijk en kan onbeperkt reacties versnellen.

Enzymeneigenschappen

In de cel bewegen de enzymen vrijelijk in de rondte. Afhankelijk van de temperatuur bewegen ze sneller of langzamer. Ook de substraten bewegen vrijelijk rond in dezelfde ruimte als de enzymen. Er komt een moment dat enzym en substraat op de juiste snelheid en op de juiste plek met elkaar botsen. Er wordt dan een enzym-substraatcomplex gevormd. Door deze binding met het substraat verandert het enzym een beetje van vorm. Maar omdat het enzym het substraat innig heeft omhelsd veranderd het substraat ook van vorm. Het is de vormverandering van het substraat die het substraat laat veranderen tot het product. Als het product is ontstaan verlaat deze het enzym. Het enzym dobbert nu weer vrij rond in de cel in afwachting op de volgende botsing met het juiste substraat.

Enzymen

Binding tussen enzym en substraat gebeurt op basis van willekeurige botsingen. Enzym en substraat bewegen random door de oplossing en vroeg of laat vindt er tussen beide een botsing plaats. Als het enzym met de juiste snelheid én op de juiste plaats met het substraat botst kan er een binding plaatsvinden. Bij de optimumtemperatuur leiden de meeste bostingen tot de vorming van  en een enzym-substraatcomplex. Echt niet elke botsing leidt tot een binding. Bij te lage temperaturen bewegen enzym en substraat te langzaam waardoor de botsingen te zacht zijn en er vaak geen binding plaatsvindt. Er wordt geen enzym-substraatcomplex gevormd en dus geen product. Botsingen tussen enzym en substraat kunnen onder invloed van te hoge temperaturen ook te hard zijn. Als de botsingen te hard worden dan kunnen de enzymen van vorm veranderen. Dit heet denatureren. Als enzymen denatureren dan kunnen ze niet meer binden met het substraat. Een gedenatureerd enzym kan geen substraat meer binden en geen product meer vormen. Als alle enzymen in een oplossing zijn gedenatureerd valt de reactie stil.

 Denatureren