Enzymer er molekyler, der fremskynder kemiske reaktioner i biologiske organismer, herunder planter, dyr og bakterier. De omtales ofte som katalysatorer da de gnister eller fremskynder disse kemiske reaktioner.
I æbler er forskellige enzymer involveret i de metaboliske veje, der fører til vækst, modning og bruning. Navnene på enzymer ender på "ase", mens den første del af navnet generelt henviser til det oprindelige stof, hvorpå de virker for at skabe nye forbindelser.
Vækstprocesser
Enzymer i æblefrø bliver aktive, når frøene har nedsænket nok vand. En af måderne, de handler på, er ved deres virkning på hormoner, som er kemiske budbringere, der regulerer udviklingen. Selv når æblet kun er et frø, produceres der kraftige hormoner, der giver signaler om at starte vækst.
Enzymer er også involveret i nedbrydning af opbevaringsmolekyler i mindre og lettere transporterede komponenter. Amylase omdanner stivelse til sukkermaltosen, mens proteaser omdanner proteiner til aminosyrer.
Bliver blødere og sødere
Når æbler når deres fulde størrelse, begynder de at modne. De omdannes fra at være hårde, grønne og noget tærte i smag til at blive bløde og lækre frugter, som dyr og mennesker ønsker at spise. Dette er en evolutionær taktik for at sikre, at frøet bæres et stykke væk fra moderplanten.
Et andet hormon, ethylen, er ansvarlig for at udløse modningsprocessen og efterfølgende udviklingsændringer. Det aktiverer også generne for enzymer, der er involveret i de forskellige veje.
Enzymer involveret i modning
Ændringerne forbundet med modning forekommer ved hjælp af forskellige enzymer. Amylase hjælper omdannelsen af stivelse til kortere sukkermolekyler, inklusive fruktose, glukose og saccharose, som gør æblet sødere, saftigere og mindre kornet.
Pektinase fremskynder nedbrydningen af pektin, et strukturelt stof i cellevæggene, hvilket resulterer i en blødere frugt, og klorofyllase nedbryder klorofyl og afslører røde pigmenter nedenunder. Andre enzymer omdanner store organiske molekyler til mindre komponenter, der fordamper og skaber en attraktiv aroma.
Æbleoxidation
Desværre forbliver æbler ikke søde og saftige for evigt. Før eller senere bliver huden blød nok til let at få blå mærker, eller den skæres. Når dette sker, kommer ilt ind i cellerne i æblet, og et enzym kaldet polyphenoloxidase kombinerer iltet med andre molekyler for at danne mellemprodukter, der kaldes o-kinoner.
Disse reagerer med aminosyrer for at producere den karakteristiske brune farve. Browning kan bremses ved teknikker som at belægge æblerne med sukker eller citronsaft. Du kan udføre en enzymatisk bruning af æbler eksperiment ved at tage en bid fra en og lade den sidde inde i et par timer.
Andre enzymreaktioner
Nu hvor du kender til enzymaktivitet i æbler, kan du være nysgerrig efter, hvordan enzymer fungerer som katalysatorer i andre reaktioner. En af de vigtigste måder, hvorpå enzymer fungerer, er i vores egne menneskelige kroppe. Enzymer hjælper med at fremskynde den kemiske reaktion, der sker, når vores fordøjelsessystemer nedbryde den mad, vi spiser, så vi derefter kan bruge disse kalorier som brændstof til at drive vores kroppe.
Enzymaktivitet er også nyttig til at fremskynde kemiske reaktioner i en række produkter, som du ofte bruger eller bruger. For eksempel skal mange osteproducenter forstå, hvordan enzymer arbejder for at producere eller smage deres ost. Andre ostemagere bruger enzymet lactat til at skabe ost, der er sikkert for laktoseintolerante mennesker at spise.
Du kan også finde enzymer i mange husholdningsrenseprodukter. Visse enzymer kan hjælpe med at fremskynde den kemiske reaktion, der finder sted for at slippe af med pletter og fedt. At forstå mere om enzymers kritiske rolle i kemiske reaktioner kan hjælpe dig med at forstå de måder, de gør små og store forskelle i vores liv hver dag.