5b. De specificiteit van enzymen

Twee algemene karakteristieken van enzymen:
  1. Het structuurdeel van enzymen is een eiwit. Opmerking hierbij: elke proteïnestructuur kan gedenatureerd worden, in het bijzonder onder invloed van pH en temperatuur.
  2. Enzymen zijn (bio)katalysatoren en buitengewoon specifiek en efficiënt; het holoenzym = apo-enzym + co-enzym/prostetische groep.


De werkzaamheid van biokatalysatoren hangt sterk af van de molecuulvorm, in het bijzonder van het oppervlak van dat molecuul.

Bij voorbeeld: Stel je voor dat bepaalde moleculen van het substraat (de reagentia) willen reageren om een product te vormen. Dat zal alleen mogelijk zijn als die moleculen met elkaar in contact komen en dan nog zo dat ze op de juiste manier met elkaar in contact komen. (twee treinstellen koppelen ook alleen maar op één bepaalde manier aan elkaar).
Als die moleculen moeten wachten tot ze toevallig een keer botsen en dan ook nog op de juiste manier, dan kunnen ze lang wachten.
Maar dan komen de katalysatoren, de enzymen eraan om te helpen. Ze halen die moleculen naar zich toe, die passen in hun oppervlak en zo worden die moleculen precies op de goede manier naast elkaar gelegd om gemakkelijk en snel te reageren.
Als die moleculen eenmaal aan elkaar zitten, zal het enzym de boel weer loslaten en het nieuwe molecuul is gevormd.

Nogmaals: een substraat wil reageren. Het past precies in het oppervlak van het enzym, bij het actiecentrum. Eenmaal daar aangekomen kan het substraat prima reageren (met behulp van de plaatsen a, b en c).

De reactievergelijking ziet er als volgt uit:
E + S ES E+P

S = substraat, P = product



Het functioneren van de enzymen heeft dus alles te maken met het oppervlak van haar moleculen.
Welke invloed dan ook die dit oppervlak verandert, kan de werkzaamheid van het enzym lelijk verstoren.

Elk enzym heeft zijn temperatuur en pH waarbij de activiteit het grootst is: de optimale pH en temperatuur.

Opdracht 30
In het volgende schema zie je nóg een type van enzymkatalyse.
Bestudeer de afbeelding goed en verklaar hoe de specificiteit van dit enzym wordt gegarandeerd.



Opdracht 31
Kan de laatste reactie (S1+ S2 P) een condensatiereactie zijn?
Leg je antwoord uit.

Fouten in het DNA (mutaties) kunnen verwarring stichten in het (menselijk) lichaam. Misschien worden er dan foute enzymen aangemaakt, dus met een onjuiste ruimtelijke vorm.
Zulke deficiënte enzymen maken de normale biochemische reactie in het metabolisme moelijk of zelfs onmogelijk. Zo iemand lijdt dan aan een ziekte.

Opdracht 32
Hemoglobine (Hb) mogen we beschouwen als een soort enzym met een activator. Welke activator heeft Hb?

Opdracht 33
Toon in een energiediagram wat "activeringsenergie" doet met een chemische reactie.
Kies antwoord 12-33





terug naar start