Biochemie

2.3 Enzyme
2.3.1 Entdeckung und Wesen der Enzyme 66
Unter den vielen Proteinen, die am Aufbau und der Funktion der lebenden Zelle beteiligt
sind, haben die biologischen Katalysatoren, die wir Enzyme (Fermente) nennen,
besondere Bedeutung. Ihre Zahl ist nicht klein. Man kennt heute wenige tausend
verschiedene Enzyme, und es gibt viele Gründe anzunehmen, dass im Laufe der Zeit
noch sehr viel mehr hinzukommen werden. Viele sind isoliert und genügend rein
dargestellt worden, um ihren Aufbau nachzuweisen.
Ausserordentlich ist, dass Andreas Libavius (1555-1616) bereits 1597 in seinem Buch
„Alchymia“ die enzymatische Katalyse als Fermentation verwendet 67 .
Die Bezeichnung Ferment ist seit dem 17. Jahrhundert in Gebrauch zur qualitativen
Beschreibung der Gärung von Stärkeprodukten, aber auch der Verdauung und der
Fäulnis.
Eines der ersten Enzyme, das entdeckt
wurde - obgleich seine wahre Natur damals
kaum erahnt werden konnte - war das
Pepsin, ein proteinabbauendes Enzym des
Magensaftes. Der grosse italienische
Physiologe Lazzaro Spallanzani fütterte
Falken mit Fleischstückchen, die in feinsten
Drahtgehäusen eingeschlossen waren. Als
die Vögel später wie gewohnt die
unverdauten Reste (das („Gewölle“)
erbrachen, fand man, dass die
Drahtbüchschen leer waren. Dies zeigte,
dass der Magensaft der Vögel etwas
enthalten musste, das Fleisch verdauen
konnte. Diese Experimente wurden schon
Abbildung 98: Ein Wanderfalke und
Fermente?
1783 ausgeführt. Dennoch dauerte es noch lange, bis Enzyme systematisch untersucht
wurden.
1833 begannen die chemischen Untersuchungen der Enzyme, als der französische
Chemiker Anselme Payen (1795 - 1871) Amylase (damals noch Diastase genannt) das
erste Enzym überhaupt entdeckte. Die Enzyme spielen eine zentrale Rolle im
Stoffwechsel aller lebenden Organismen. Der Grossteil der chemischen Reaktionen,
von der Energieumwandlung bis zur Übertragung der Erbinformation, wird von
Enzymen katalysiert und gesteuert.
1858 konnte der grosse Louis Pasteur beim Studium des Gärungsprozesses zeigen,
dass Zuckerlösungen vollkommen stabil sind, sofern sie steril und unter Luftabschluss
bleiben. Gelangt aber Luft an die Lösungen, so fallen Hefezellen aus der Luft hinein und
der Gärungsprozess setzt unmittelbar ein. Ebenso konnte nachgewiesen werden, dass
die Säuerung von Wein und Milch von der Tätigkeit anderer Mikroorganismen abhängt,
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Grossteils nach: Baldwin E., Das Wesen der Biochemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1968, 39
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Libavius Andreas, Die Alchemie des Andreas Libavius, Ein Lehrbuch aus dem Jahre 1597, Verlag
Chemie, Weinheim, 1964, S. 103
Chemie, 6sm
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