Enzymen zijn gespecialiseerde eiwitten die uw lichaam gebruikt om een breed scala aan chemische reacties uit te voeren. Zonder enzymen zouden deze reacties niet snel genoeg plaatsvinden om het menselijk leven in stand te houden. Drie van de vele specifieke toepassingen van enzymen in je lichaam omvatten voedselvertering, het kopiëren van je genetische informatie om nieuwe cellen te maken en energie te genereren.
Spijsvertering
Het voedsel dat u eet, moet worden afgebroken tot de samenstellende voedingsstoffen om te worden opgenomen en gebruikt door uw lichaam. Spijsverteringsenzymen behoren tot een klasse enzymen die hydrolasen worden genoemd. Deze enzymen veroorzaken een reactie genaamd hydrolyse, die grote moleculen in kleinere eenheden breekt. Er zijn veel verschillende spijsverteringsenzymen om verschillende soorten voedselcomponenten af te breken. Enzymen die pepsine en trypsine worden genoemd, verteren bijvoorbeeld eiwitten uit de voeding. Een andere hydrolase genaamd lipase wordt uitgescheiden door je alvleesklier en helpt voedingsvetten af te breken. Het enzym amylase stimuleert de vertering van voedingszetmeel.
DNA kopiëren
Je cellen bevatten genetisch materiaal, chromosomen genaamd, die elk een reeks genen dragen die coderen voor je individuele genetische make-up. Dit genetische materiaal heeft de vorm van een molecuul dat deoxyribonucleïnezuur of DNA wordt genoemd. Wanneer cellen in uw lichaam zich delen, moet elke nieuw gemaakte cel een exacte kopie van uw DNA bevatten. Om dit kopiëren of repliceren uit te voeren, vertrouwt uw lichaam op specifieke enzymen. Enzymen, helicases en gyras genaamd, wikkelen bijvoorbeeld de strak opgerolde DNA-strengen af zodat ze kunnen worden gekopieerd. DNA-polymerase-enzymen nemen deel aan het eigenlijke kopieerproces. DNA-ligase-enzymen zijn betrokken bij het voltooien van het kopieerproces.
Energie productie
Je lichaam moet energie genereren om al zijn functies uit te voeren. Hoewel bloedsuiker of glucose de brandstof is die de voorkeur heeft om energie op te wekken, kunnen ook eiwitten en vetten worden gebruikt. Deze complexe processen - gezamenlijk bekend als cellulaire ademhaling - zijn afhankelijk van enzymen en genereren moleculen genaamd adenosinetrifosfaat (ATP) die uw cellen van energie voorzien. Energieopwekking met behulp van glucose wordt bijvoorbeeld glycolyse genoemd. Elk van de 10 stappen in glycolyse omvat een ander enzym. Elke glucose-molecule afgebroken door glycolyse levert 2 ATP-moleculen op. Voorbeelden van enzymen die worden gebruikt bij glycolyse omvatten hexokinase, aldolase, enolase en pyruvaatkinase. Andere enzymen zijn betrokken bij de productie van ATP uit eiwitten en vetten.
Enzymen en menselijke gezondheid
Veel medische aandoeningen worden geassocieerd met enzymproblemen. Een tekort aan het spijsverteringsenzym lactase, dat melksuiker afbreekt, leidt bijvoorbeeld tot lactose-intolerantie. Een ernstiger tekort aan spijsverteringsenzymen kan zich ontwikkelen met een ontsteking van de alvleesklier of pancreatitis. Deze aandoening wordt vaak geassocieerd met gewichtsverlies en ondervoeding vanwege een verminderd vermogen om voedsel dat in het dieet wordt geconsumeerd te verteren. Overgeërfde aandoeningen kunnen ook enzymdefecten veroorzaken die catastrofale gevolgen kunnen hebben. Kinderen met de ziekte van Tay-Sachs hebben bijvoorbeeld een genetische afwijking met een enzym dat bèta-hexosaminidase A wordt genoemd. De verminderde functie van dit enkele enzym leidt tot vernietiging van zenuwcellen in de hersenen en het ruggenmerg. Kinderen die met deze aandoening worden geboren, sterven meestal in de vroege kinderjaren.
Beoordeeld door: Tina M. St. John, MD
