Enzymen

Enzymen

Enzymwerking

De chemische processen in je lichaam en in je cellen worden mogelijk gemaakt door enzymen. Enzymen zijn eiwitten. Zo kan zetmeel door een aantal enzymen worden afgebroken tot glucose. En na 10-tallen kleine stapje door 10-tallen enzymsoorten kan een cel van glucose vet maken. De werking van enzymen is afhankelijk van de temperatuur de zuurgraad (pH). Elk enzym heeft zowel voor temperatuur als voor pH een optimum; de waarde waar dit specifieke enzym het beste werkt. Als je de enzymactiviteit in een grafiek uitzet tegen de temperatuur of de zuurgraad, krijg je een optimumkromme (zie afbeelding).
Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de enzymen werken. Als de temperatuur voorbij het optimum komt, denatureren de enzymen. Dit betekent dat ze van vorm veranderen. Daardoor past het enzym niet meer op de stof die het moet afbreken of moet opbouwen (het substraat). Denaturatie door een te hoge temperatuur is onherstelbaar.
Enzymen denatureren ook bij een niet-optimale pH, maar dit is wel herstelbaar.

Enzymen zijn specifiek, dit betekent dat ze heel precies op één bepaald soort substraat passen.
Wanneer een enzym en een substraat even aan elkaar gekoppeld zijn, is er sprake van een enzym-substraatcomplex.

Enzym-substraatcomplex

Enzymen werken als gereedschappen. Ze knippen of plakken chemische verbindingen. De stof waarop enzymen inwerken noemen we het substraat.
Hierbij worden de enzymen gebruikt, maar niet verbruikt; de enzymen blijven intact. De werking van enzymen noemen we enzymwerking. Enzymen katalyseren de omzetting van de stoffen (knippen of plakken).

Door sommige stoffen zoals alcohol worden enzymen onwerkzaam gemaakt. 
Een enzym herken je aan de naam die eindigt op –ase.

Spijsverteringsenzymen

De voedingsstoffen moeten klein genoeg worden gemaakt om op te nemen in je interne milieu (je bloed/lymfe). Het opnemen van stoffen vanuit darm naar bloed heet resorptie.
Het probleem is dat grote moleculen (zetmeel, eiwit, vet, e.d.) niet vanuit de darm in het bloed kunnen en daarom moeten worden afgebroken tot kleine moleculen (glucose, aminozuren, vetzuren, glycerol). Dit verkleinen van moleculen wordt vertering genoemd. De vertering vindt plaats in de mond, de maag en de darmen. In de mond begint de vertering doordat het voedsel door het gebit kleiner wordt gemaakt (gemaald). Dit wordt mechanische vertering genoemd. Verder op in de darmen doet gal in principe hetzelfde. Gal emulgeert vetten. Dit betekent dat gal een grote vetdruppel verdeeld in allemaal kleinere vetdruppeltjes. Door mechanische vertering ontstaat er een grote oppervlak, waardoor de inwerking van enzymen beter verloopt. Door de inwerking van enzymen worden de voedingsstoffen op chemisch niveau kleiner gemaakt. Dit wordt dan ook chemische vertering genoemd.

Enzymen spelen een belangrijke rol bij de spijsvertering. De voedingstoffen worden door de inwerking van enzymen verteerd. Hierbij ontstaan verteringsproducten die klein genoeg zijn om via de darmwand opgenomen te worden in het bloed of lymfe. De enzymen worden in verteringssappen afgegeven door de spijsverteringsklieren. In het filmpje wordt ingegaan op de eigenschappen en werking van enzymen en hun rol bij de spijsvertering. Zo kan zetmeel en glycogeen door een aantal enzymen worden afgebroken tot glucose. Er zijn dus speciale enzymen die koolhydraten verteren. Eiwitten worden door weer andere enzymen verteerd tot aminozuren. En weer andere enzymen verteren de vetten die in de voeding zitten.

 

Pepsine

Wanneer er voedsel in de maag komt, raakt het de maagwand. Deze aanraking zorgt er voor dat de maagwandklieren zoutzuur (HCl) gaan afgeven.

Andere cellen in de maagwand geven het pro-enzym pepsinogeen af. Een pro-enzym is een inactief enzym.

Onder invloed van HCl wordt pepsinogeen omgezet in pepsine. Pepsine is een actief enzym. Het gevormde pepsine zorgt zelf voor de vorming van nog meer pepsine. Dit wordt een positieve terugkoppeling genoemd.

Pepsine breekt eiwitten (polypeptiden) af tot kleinere ketens. In de dunne darm worden deze kleinere ketens verder afgebroken tot opneembare aminozuren.

Pepsine heeft een optimum pH van 2,5. Door de afgifte van HCl is de pH in de maag erg laag, waardoor pepsine optimaal kan werken. Wanneer de zure voedselbrij de maag verlaat, komt het in de twaalfvingerige darm. Daar is de pH lichtbasisch. Daardoor denatureert pepsine (verandert van vorm) en wordt het weer inactief.