Enzymen zijn moleculen die chemische reacties in biologische organismen, waaronder planten, dieren en bacteriën, versnellen. Ze worden vaak aangeduid als katalysatoren omdat ze die chemische reacties aanwakkeren of versnellen.
In appels zijn verschillende enzymen betrokken bij de metabole routes die leiden tot groei, rijping en bruin worden. De namen van enzymen eindigen op "ase", terwijl het eerste deel van de naam over het algemeen verwijst naar de oorspronkelijke stof waarop ze werken om nieuwe verbindingen te creëren.
Groeiprocessen
Enzymen in appelzaden worden actief zodra de zaden voldoende water hebben opgenomen. Een van de manieren waarop ze werken, is door hun effecten op hormonen, die chemische boodschappers zijn die de ontwikkeling reguleren. Zelfs als de appel slechts een zaadje is, worden er krachtige hormonen geproduceerd die signalen geven om de groei op gang te brengen.
Enzymen zijn ook betrokken bij het afbreken van opslagmoleculen in kleinere en gemakkelijker te vervoeren componenten. Amylase zet zetmeel om in de suiker maltose, terwijl proteasen eiwitten omzetten in
aminozuren.Zachter en zoeter worden
Zodra appels hun volledige grootte hebben bereikt, beginnen ze te rijpen. Ze veranderen van hard, groen en enigszins scherp van smaak naar zacht en heerlijk fruit dat dieren en mensen willen eten. Dit is een evolutionaire tactiek om ervoor te zorgen dat het zaad op enige afstand van de ouderplant wordt gedragen.
Een ander hormoon, ethyleen, is verantwoordelijk voor het op gang brengen van het rijpingsproces en de daaropvolgende ontwikkelingsveranderingen. Het activeert ook de genen voor enzymen die betrokken zijn bij de verschillende routes.
Enzymen die betrokken zijn bij het rijpen
De veranderingen die gepaard gaan met rijping vinden plaats met behulp van verschillende enzymen. Amylase helpt de omzetting van zetmeel in kortere suiker moleculen, waaronder fructose, glucose en sucrose, die de appel zoeter, sappiger en minder korrelig maken.
Pectinase versnelt de afbraak van pectine, een structurele stof in de celwanden, wat resulteert in een zachtere vrucht, en chlorofylase breekt chlorofyl af, waardoor rode pigmenten eronder zichtbaar worden. Andere enzymen zetten grote organische moleculen om in kleinere componenten die verdampen en een aantrekkelijk aroma creëren.
Appeloxidatie
Helaas blijven appels niet voor altijd zoet en sappig. Vroeg of laat wordt de huid zacht genoeg om gemakkelijk blauwe plekken te krijgen of wordt deze gesneden. Wanneer dit gebeurt, komt zuurstof de cellen in de appel binnen en een enzym genaamd polyfenoloxidase combineert de zuurstof met andere moleculen om tussenproducten te vormen die bekend staan als o-chinonen.
Deze reageren met aminozuren om de kenmerkende bruine kleur te produceren. Het bruin worden kan worden vertraagd door technieken zoals het bedekken van de appels met suiker of citroensap. Je zou een enzymatische bruining van appels experiment door er een hap van te nemen en deze een paar uur binnen te laten staan.
Andere enzymreacties
Nu je weet over enzymactiviteit in appels, ben je misschien nieuwsgierig naar hoe enzymen werken als katalysatoren in andere reacties. Een van de belangrijkste manieren waarop enzymen werken, is in ons eigen menselijk lichaam. Enzymen helpen de chemische reactie te versnellen die plaatsvindt wanneer onze spijsverteringsstelsel het voedsel dat we eten afbreken, zodat we die calorieën vervolgens kunnen gebruiken als brandstof om ons lichaam van energie te voorzien.
Enzymactiviteit is ook nuttig bij het versnellen van chemische reacties in een verscheidenheid aan producten die u vaak gebruikt of consumeert. Veel kaasmakers moeten bijvoorbeeld begrijpen hoe enzymen werken om hun kaas te produceren of op smaak te brengen. Andere kaasmakers gebruiken het enzym lactaat om kaas te maken die veilig is voor mensen met lactose-intolerantie.
Ook in veel huishoudelijke schoonmaakmiddelen vind je enzymen. Bepaalde enzymen kunnen helpen de chemische reactie te versnellen die plaatsvindt om vlekken en vet te verwijderen. Als u meer begrijpt over de cruciale rol van enzymen in chemische reacties, kunt u begrijpen hoe ze elke dag kleine en grote verschillen in ons leven maken.