Snelle levering.png){kind=small}
Eerlijke prijzen
Ik zal in dit artikel proberen met jullie te delen wat enzymen zijn, deze wonderbaarlijke biologische katalysatoren, zonder te veel wetenschappelijke uitleg te gebruiken. Om het functioneren van enzymen te begrijpen, moet je ze zien als gespecialiseerde arbeiders van het lichaam mens, arbeiders die we bij Biovie hebben besloten te noemen "metabole hulpstoffen", want enzymen leveren geen voedingsstoffen (het zijn geen voedingssupplementen); ze helpen ons de functies van het lichaam te optimaliseren, of het nu gaat om metabolische of spijsverteringsfuncties, door middel van een groot aantal biochemische reacties."
Wat zijn enzymen precies ?
Bij levende organismen, de enzymen zijn eiwitten die versnellen een groot aantal soorten biochemische reacties en chemische reacties die nodig zijn voor het leven. Stel je een productie-eenheid voor waar elke machine (enzym) is ontworpen om een specifieke taak snel en efficiënt uit te voeren. Deze machines (enzymen) zijn cruciaal voor het afbreken van macronutriënten in kleinere, opneembare eenheden, het omzetten van voedingsstoffen in energie, het repareren van onze cellen en organen en vele andere vitale functies.
Elke enzym is betrokken bij een zeer specifieke biochemische reactie., zij is uniek en werkt alleen op een specifiek type "stuk", dat wil zeggen een substraatmolecuul waarmee een vormcomplementariteit aanwezig is, zoals twee 3D-puzzelstukken voor haar eigen enzymatische reactie. Men spreekt van substraatspecificiteit. Het enzym hecht zich aan dit stuk en transformeert het, waardoor complexe reacties snel kunnen plaatsvinden zonder energie te verspillen. Het is een beetje zoals een sleutel die een specifiek slot opent: het enzym (sleutel) werkt alleen op zijn substraat (slot).. Dit wordt enzymatische activiteit genoemd, en het is wat het verschil kenmerkt tussen het levende en het niet-levende.
(bron: Wikipedia)
Enzymen zijn ook herbruikbaar en recyclebaar., ze zijn niet "versleten" door hun gebruik. Dit is trouwens de definitie van een katalytische reactie: de stof die verantwoordelijk is voor de reactie blijft intact aan het einde van de reactie. Nadat ze een substraat hebben omgezet, zijn ze vrij om opnieuw te beginnen met een ander. Dankzij dit, zelfs in kleine hoeveelheden kunnen ze veel reacties in korte tijd uitvoeren, en wanneer ze zich in hun optimale werkomgeving bevinden, vooral bij lichaamstemperatuur, zijn ze zeer snel.
Op het gebied van gezondheid zijn enzymen essentieel. Ze nemen deel aan alles, van de spijsvertering van voedsel tot de reparatie van DNA. Wanneer ze niet goed functioneren, kan dit ernstige problemen veroorzaken, zoals genetische aandoeningen, auto-immuunziekten en zelfs bepaalde vormen van kanker.
Ten slotte is het belangrijk te weten dat de enzymen die we produceren en die we via voedsel consumeren verschillende rollen spelen, maar allemaal belangrijk zijn voor een gezond metabolisme.
Om beter te begrijpen, men kan enzymen vergelijken met zeer efficiënte persoonlijke assistenten in het lichaam. Ze zorgen voor alles, van de omzetting van voedsel in bruikbare energie tot het beheer van cellulaire afvalstoffen. Het is alsof elk metabolisch proces zijn eigen toegewijde assistent heeft, die ervoor zorgt dat alles soepel en in een constant tempo verloopt.
Het fascinerende aspect van enzymen is hun extreme precisie. Ze werken niet zomaar aan willekeurige chemische reacties; ze richten zich op specifieke reacties. Deze specificiteit voorkomt metabolische chaos door ervoor te zorgen dat de juiste reacties op de juiste plaats en op het juiste moment plaatsvinden.
Enzymen spelen ook een sleutelrol in onze gezondheid door de metabolische routes te reguleren. Ze fungeren als snelheidsregelaars, die de reacties versnellen of vertragen afhankelijk van de behoeften van ons lichaam. Wanneer dit systeem wordt verstoord, kunnen er onevenwichtigheden optreden, wat kan leiden tot gezondheidsproblemen.
Bijvoorbeeld, als een sleutelenzym deficiënt of afwezig is als gevolg van een genetische mutatie, kan dit leiden tot een stofwisselingsziekte en cascadeproblemen. Omgekeerd, als een enzym te actief is, kunnen de processen letterlijk uit de hand lopen, wat kan leiden tot auto-immuunziekten of zelfs bepaalde soorten kanker.
Samengevat zijn enzymen onmisbare spelers in het complexe theater van ons metabolisme. Hun rol in het behoud van onze gezondheid is even cruciaal als onzichtbaar, waarbij ze discreet een veelheid aan vitale processen orkestreren die ons in staat stellen te leven, te groeien en gezond te blijven.
Rollen van enzymen in het lichaam
Enzymen, deze metabole hulpstoffen, spelen een onmisbare rol in ons lichaam, zoals we hebben gezien. Ze versnellen en vergemakkelijken talrijke biochemische reacties die essentieel zijn voor ons dagelijks leven. Hier zijn enkele concrete voorbeelden van hun werking:
Glycolyse: Deze biochemische reactie is een beetje zoals het afbreken van een complex molecuul (suiker, glucose) om er energie (ATP) en andere nuttige componenten uit te halen. Verschillende enzymen werken hier samen, en als ze niet goed functioneren, kan dit leiden tot problemen zoals een verlaging van het bloedsuikerniveau, spierzwakte en andere stofwisselingsstoornissen.
Spijsvertering: Stel je gespecialiseerde hulpmiddelen voor (spijsverteringsenzymen) die door het verbreken van chemische bindingen voedsel afbreken tot kleine moleculen (nutriënten) die ons lichaam kan gebruiken. Deze reacties beginnen al aan het begin van het spijsverteringskanaal, dankzij de enzymen die door de speekselklieren worden geproduceerd. Bijvoorbeeld, eiwitten worden afgebroken tot aminozuren. Als deze enzym-hulpmiddelen defect zijn, wordt de spijsvertering aangetast, wat kan leiden tot problemen zoals ondervoeding, buikpijn, een opgeblazen gevoel en diarree, en vooral tot een slechte opname van wat we eten, ongeacht de kwaliteit van dat voedsel.
Herstel van DNA: De DNA-reparatie-enzymen werken als echte onderhoudstechnici, die verschillende schade aan ons genetisch materiaal opsporen en herstellen. Als ze niet goed functioneren, kan dit genetische mutaties veroorzaken, het risico op kanker verhogen en het verouderingsproces versnellen.
Ureumcyclus: Dit proces zet het giftige ammoniak om in een minder gevaarlijke stof (ureum) die ons lichaam gemakkelijk via de nieren kan uitscheiden. De enzymen die bij dit proces betrokken zijn, zijn cruciaal; hun disfunctie kan leiden tot een ophoping van ammoniak in het bloed, wat ernstige schade aan de hersenen en andere organen kan veroorzaken.
Synthese van hemoglobine: Hemoglobine, gedragen door onze rode bloedcellen, is essentieel voor het transport van zuurstof door het hele lichaam. Als het enzym dat verantwoordelijk is voor de productie ervan gebrekkig is, kan dit bloedarmoede veroorzaken, wat leidt tot vermoeidheid, zwakte, kortademigheid en bleekheid.
Kortom, enzymen zijn sleutelfiguren in vitale processen, of het nu gaat om anabole reacties (opbouw van moleculen) of katabole reacties (afbraak van moleculen)., en hun goede werking is essentieel voor onze gezondheid en ons welzijn.
Enzymen en temperatuur
Bij hoge temperatuur breken de interne bindingen van de enzymen en verliest het enzym zijn vorm. (dit wordt hun driedimensionale structuur genoemd); hun activiteit stopt, levende cellen worden dode cellen. Bij deze temperatuur verliest een voedingsmiddel zijn intrinsieke voedselenzymen. Dit verklaart waarom voedsel dat boven een bepaalde temperatuur wordt gekookt, minder verteerbaar is dan rauw voedsel, omdat gekookt voedsel deze interne enzymen niet meer bevat. Het menselijk lichaam moet in plaats van hiervan te profiteren, nieuwe enzymen aanmaken om het voedsel correct te verteren, wat natuurlijk een biologische kost met zich meebrengt. Met andere woorden, de spijsverteringsenzymen worden vernietigd door de hitte van het koken en ons lichaam kan er niet langer van profiteren, en de enzymatische reacties vinden niet meer plaats. Daarentegen blijven de enzymen actief bij temperaturen onder de lichaamstemperatuur.
Enzymen zijn gevoelig voor warmte, een beetje zoals complexe en delicate ijssculpturen. Elke enzym heeft een specifieke driedimensionale vorm, bijeengehouden door fragiele bindingen. Deze vorm is cruciaal voor hun werking, omdat het hen in staat stelt zich aan hun substraten te hechten en chemische reacties te versnellen. Net als een puzzelstukje dat gevoelig is voor warmte en onomkeerbaar zou vervormen door te smelten boven zijn smelttemperatuur:
Invloed van de Temperatuur: Elke enzym heeft een "ideale temperatuur" waarbij het het beste functioneert, vaak dicht bij de lichaamstemperatuur van het organisme waaruit het afkomstig is. Bijvoorbeeld, menselijke enzymen zijn optimaal rond 37°C. Bij deze temperatuur zijn ze flexibel genoeg om hun taken efficiënt uit te voeren.
Effect van de Temperatuurdaling: Wanneer het kouder wordt, vertragen de enzymen. Ze bewegen minder en interageren minder met hun substraten, wat de snelheid van de reacties die ze katalyseren vermindert. Gelukkig vernietigen lage temperaturen de enzymen meestal niet permanent.
Effect van de Temperatuurstijging: Aan de andere kant, wanneer de temperatuur stijgt, worden de enzymen eerst geactiveerd en werken ze sneller, maar Als de temperatuur te hoog oploopt, beginnen ze te vervormen en verliezen ze hun vermogen om te functioneren. Dit verlies van structuur (denaturatie) is onomkeerbaar. ; eenmaal vernietigd, kan het enzym zich niet herstellen. Dit is de belangrijkste reden waarom wij een zo min mogelijk gekookt dieet aanbevelen, om het enzymatische kapitaal van onze voedingsmiddelen te behouden.
In ons voedsel worden de enzymen bijna altijd vernietigd tijdens het koken of de industriële verwerking, omdat deze processen temperaturen gebruiken die ver boven hun hittebestendigheidsdrempel liggen. Deze temperatuur varieert afhankelijk van het type enzym, bijvoorbeeld, pectinase wordt gedeactiveerd rond 50°C, amylase rond 70°C, protease en catalase rond 60°C.
Ten slotte kan een lichte verhoging van de lichaamstemperatuur, zoals bij koorts, ons immuunsysteem een boost geven. Deze extra maar niet destructieve warmte versnelt de enzymen die betrokken zijn bij de verdediging van ons lichaam, waardoor infecties effectiever en sneller bestreden kunnen worden. Sommige sleutelenzymen van het immuunsysteem, zoals interferonen, kunnen zelfs actiever zijn bij iets hogere temperaturen dan normaal.
Wordt vervolgd: in twee andere artikelen zullen we het hebben over twee specifieke categorieën van enzymen; de spijsverteringsenzymen en de metabolische enzymen.
Bronnen:
Berg, J.M., Sure, please provide the text you would like to have translated from French to Dutch., J.L., Kat, G.J., & Stryer, L. (2015). Biochemie (8e ed.). New York: W.H. Freeman en Company.
Voet, D., Voet, J.G., & Pratt, C.W. (2013). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (4e ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons.
It seems like your message is incomplete. Could you please provide the full text you would like translated from French to Dutch?, D.L., & Cox, M.M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry (7e ed.). New York: W.H. Freeman en Company.
Sharma, H. K., Prasad, K., & Dinesh, M. R. (2011). Biochemie en Biotechnologie van Pectinases: Een Overzicht. International Journal of Food and Fermentation Technology, 1(1), 1-15.
P. M. Nielsen (1994) Functionaliteit van exogene enzymen in deegsystemen. In: Journal of Cereal Science, 20(1): 47-57.
V. C. Pandey et al. (2000) Enzymtechnologie in voedselverwerking. In: Journal of Food Science and Technology, 37(2): 123-135.
A. K. Mondal et al. (2012) Catalase-activiteiten, stabiliteit en kinetiek: een vergelijkende studie. In: Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 1(5): 1205-1214.
Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2002). Biochemie (5e ed.). New York: W.H. Freeman. (Hoofdstuk 8, "Enzymen: Basisconcepten en Kinetiek")
Isaacs, A., Lindenmann, J., & Valentine, R. C. (1957). Virusinterferentie. II. Enkele eigenschappen van interferon. Proceedings of the Royal Society of London. Series B - Biological Sciences, 147(927), 268–273. doi: 10.1098/rspb.1957.0048.
