Inhalt
- Wachstumsprozesse
- Weicher und süßer werden
- An der Reifung beteiligte Enzyme
- Apfeloxidation
- Andere Enzymreaktionen
Enzyme sind Moleküle, die chemische Reaktionen in biologischen Organismen wie Pflanzen, Tieren und Bakterien beschleunigen. Sie werden oft als Katalysatoren bezeichnet, da sie diese chemischen Reaktionen auslösen oder beschleunigen.
Bei Äpfeln sind verschiedene Enzyme an den Stoffwechselwegen beteiligt, die zu Wachstum, Reifung und Bräunung führen. Die Namen von Enzymen enden mit „ase“, während sich der erste Teil des Namens im Allgemeinen auf die Ausgangssubstanz bezieht, auf die sie einwirken, um neue Verbindungen zu erzeugen.
Wachstumsprozesse
Enzyme in Apfelsamen werden aktiv, sobald die Samen genug Wasser aufgenommen haben. Sie wirken unter anderem durch ihre Wirkung auf Hormone, chemische Botenstoffe, die die Entwicklung regulieren. Selbst wenn der Apfel nur ein Samen ist, werden starke Hormone produziert, die Signale geben, um das Wachstum einzuleiten.
Enzyme sind auch daran beteiligt, Speichermoleküle in kleinere und leichter zu transportierende Komponenten zu zerlegen. Amylase wandelt Stärke in Zuckermaltose um, während Proteasen Proteine in Aminosäuren umwandeln.
Weicher und süßer werden
Sobald die Äpfel ihre volle Größe erreicht haben, beginnen sie zu reifen. Sie verwandeln sich von einem harten, grünen und etwas säuerlichen Geschmack in weiche und köstliche Früchte, die Tiere und Menschen essen möchten. Dies ist eine evolutionäre Taktik, um sicherzustellen, dass der Samen in einiger Entfernung von der Mutterpflanze getragen wird.
Ein anderes Hormon, Ethylen, ist für die Auslösung des Reifungsprozesses und die nachfolgenden Entwicklungsänderungen verantwortlich. Es aktiviert auch die Gene für Enzyme, die an den verschiedenen Pfaden beteiligt sind.
An der Reifung beteiligte Enzyme
Die mit der Reifung verbundenen Veränderungen treten mit Hilfe verschiedener Enzyme auf. Amylase hilft bei der Umwandlung von Stärke in kürzere Zuckermoleküle, einschließlich Fructose, Glucose und Saccharose, wodurch der Apfel süßer, saftiger und weniger körnig wird.
Pektinase beschleunigt den Abbau von Pektin, einer strukturellen Substanz in den Zellwänden, die zu einer weicheren Frucht führt, und Chlorophyllase baut Chlorophyll ab, wobei rote Pigmente darunter sichtbar werden. Andere Enzyme wandeln große organische Moleküle in kleinere Komponenten um, die verdampfen und ein attraktives Aroma erzeugen.
Apfeloxidation
Leider bleiben Äpfel nicht für immer süß und saftig. Früher oder später wird die Haut weich genug, um sich leicht zu quetschen, oder sie wird geschnitten. Wenn dies geschieht, gelangt Sauerstoff in die Zellen des Apfels und ein Enzym namens Polyphenoloxidase verbindet den Sauerstoff mit anderen Molekülen, um Zwischenprodukte zu bilden, die als o-Chinone bekannt sind.
Diese reagieren mit Aminosäuren, um die charakteristische braune Farbe zu erzeugen. Das Bräunen kann durch Techniken wie das Überziehen der Äpfel mit Zucker oder Zitronensaft verlangsamt werden. Sie können ein Experiment zum enzymatischen Bräunen von Äpfeln durchführen, indem Sie einen Bissen entnehmen und ihn einige Stunden darin belassen.
Andere Enzymreaktionen
Da Sie nun über die Enzymaktivität in Äpfeln Bescheid wissen, sind Sie vielleicht neugierig, wie Enzyme als Katalysatoren bei anderen Reaktionen wirken. Eine der wichtigsten Arten, wie Enzyme arbeiten, befindet sich in unserem eigenen menschlichen Körper. Enzyme tragen dazu bei, die chemische Reaktion zu beschleunigen, die auftritt, wenn unser Verdauungssystem die von uns verzehrte Nahrung aufspaltet, sodass wir diese Kalorien als Treibstoff für unseren Körper verwenden können.
Enzymaktivität ist auch hilfreich bei der Beschleunigung chemischer Reaktionen in einer Vielzahl von Produkten, die Sie häufig verwenden oder konsumieren. Zum Beispiel müssen viele Käsemacher verstehen, wie Enzyme arbeiten, um ihren Käse zu produzieren oder zu würzen. Andere Käsehersteller verwenden das Enzym Laktat, um Käse herzustellen, der für laktoseintolerante Menschen unbedenklich ist.
In vielen Haushaltsreinigern finden sich auch Enzyme. Bestimmte Enzyme können die chemische Reaktion beschleunigen, die stattfindet, um Flecken und Fett zu entfernen. Wenn Sie mehr über die entscheidende Rolle von Enzymen bei chemischen Reaktionen wissen, können Sie besser verstehen, wie sie jeden Tag kleine und große Unterschiede in unserem Leben bewirken.