Enzyme: das Schlüssel-Schloss-Prinzip

Enzyme sind Proteine. Sie beschleunigen chemische Reaktionen im Körper. Ohne Enzyme würden viele Reaktionen viel zu langsam ablaufen. Ein Stoff, der eine Reaktion beschleunigt, ohne verbraucht zu werden, heißt Katalysator. Enzyme sind also Biokatalysatoren.

Jedes Enzym hat eine Vertiefung, das aktive Zentrum. Der Stoff, der umgesetzt wird, heißt Substrat. Das Substrat passt in das aktive Zentrum wie ein Schlüssel ins Schloss. Das Modell heißt Schlüssel-Schloss-Prinzip. Es erklärt, warum jedes Enzym nur zu einem bestimmten Substrat passt (Substratspezifität) und nur eine bestimmte Reaktion beschleunigt (Wirkungsspezifität).

Ein Beispiel ist die Amylase im Speichel. Sie spaltet Stärke in kleinere Zucker.

Enzyme brauchen passende Bedingungen. Bei zu niedriger Temperatur arbeiten sie langsam. Bei etwa 37 °C arbeiten die meisten Enzyme des Menschen am besten. Bei hoher Temperatur ab etwa 50 bis 60 °C verändert sich die Form des Proteins. Das Enzym funktioniert dann nicht mehr. Das kann man nicht rückgängig machen. Auch der pH-Wert ist wichtig. Ein Enzym im Magen arbeitet bei sauren Bedingungen, ein Enzym im Mund eher bei neutralen.

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist ein Modell. Es vereinfacht stark, hilft aber beim Verstehen.