Als u denkt aan cellen, kunt u zich de verschillende organellen en componenten voorstellen die een typisch celmodel vormen. Helaas kun je een van de moeilijkst werkende delen van de cel weglaten: gespecialiseerde eiwitten, enzymen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Enzymen zijn eiwitten die presteren het dagelijkse werk binnen een cel. Dit omvat het verhogen van de efficiëntie van chemische reacties, het maken van energiemoleculen die ATP worden genoemd, het verplaatsen van componenten van de cel en andere stoffen, het afbreken van moleculen (katabolisme) en het bouwen van nieuwe moleculen (anabolisme).

Katalysatoren voor verandering

Enzymen zijn katalysatoren, wat betekent dat ze de snelheid versnellen waarmee reactanten reageren om producten te vormen in een chemische reactie. Om dit te doen verlagen enzymen de activeringsenergie die vereist is voor het breken van bindingen en het vormen van nieuwe bindingen, waardoor de vorming van een product veel sneller wordt. Zonder enzymen zouden deze chemische reacties zich voortzetten met een snelheid die honderden tot duizenden keren langzamer is.

Energie maken

Levende organismen slaan de energie op die nodig is voor het dagelijks leven in de vorm van chemische energie. De belangrijkste vorm van deze chemische energie is adenosinetrifosfaat, oftewel ATP, dat werkt als een opgeladen batterij. Het belangrijkste enzym dat ATP produceert, is ATP Synthase, dat deel uitmaakt van de elektronentransportketen in de mitochondria van cellen. Voor elk molecuul glucose dat wordt afgebroken voor energie, maakt ATP Synthase 32 tot 34 ATP-moleculen.

Moleculaire motoren

Enzymen zijn de eiwitmachines die de dagelijkse functies in cellen uitvoeren. Ze leveren pakketten van het ene deel van de cel naar het andere. Ze trekken chromosomen uit elkaar wanneer de cel mitose ondergaat. Ze maken gebruik van de trilhaartjes, die lijken op de riemen van een cel, waardoor cellen zichzelf of andere stoffen kunnen verplaatsen. Gemeenschappelijke motor-eiwitten omvatten myosinen, kinesinen en dyneïnen. Deze families van motorische eiwitten katalyseren de afbraak van ATP in ADP (adenosinedifosfaat) om toegang te krijgen tot de energie die ze nodig hebben om hun gromwerk te doen.

Breken en bouwen van

De cellen die organismen omvatten, verkrijgen energie door het afbreken van organische koolstofverbindingen zoals suiker, eiwit en vet. Het uiteenvallen van deze moleculen in kleinere delen is katabolisme, terwijl het bouwen van nieuwe moleculen uit deze gerecycleerde kleinere delen anabolisme is. Enzymen voeren deze functies uit. Bijvoorbeeld, de eenvoudige suikerglucose slaat veel energie op, maar de cel kan die energie niet gebruiken om ATP te maken tenzij het in staat is om de bindingen in de glucosemolecule te verbreken.

Of het versnellen van chemische reacties, maken en energie opslaan voor de cel of de cel verplaatsen, enzymen spelen cruciale rollen voor cellen.