Der Ursprung der Enzyme 



O. HOFFMANN-OSTENHOF 



Erstes Chemisches Institut der Universität Wien, Osterreich 



EINLEITUNG 



Es IST offensichtlich, daß Leben ohne die Wirkung der spezifischen Kataly- 

 satoren, die wir als Enzyme bezeichnen, unvorstellbar ist. Weitaus die meisten 

 chemischen Umsetzungen, welche in den Organismen vor sich gehen und 

 deren Gesamtheit als Stoffwechsel bezeichnet wird, können nur unter dem 

 Einfluß von Enzymen stattfinden. Somit ist die Frage nach dem Ursprung der 

 Enzyme — und damit auch die Frage nach dem Übergang von der bereits in 

 präbiontischen Zeiträumen vorhandenen imspezifischen Katalyse zur spezi- 

 fischen Katalyse — eines der wichtigsten Teilprobleme bei der Untersuchung, 

 auf welche Weise das Leben auf der Erde entstehen konnte. Diese Zusammen- 

 hänge wurden von Oparin [i] bereits frühzeitig erkannt imd in seinem klassischen 

 Werk in einer dem damaHgen Stand des Wissens entsprechenden Weise behandelt. 



Es mag nützHch sein, ims zur Einführung in die Problemstellung hier kurz 

 in Erinnenmg zu rufen, was wir unter Enzymen verstehen. Wir definieren 

 Enzjone als 'hochmolekulare Substanzen, die von lebenden Zellen produziert 

 werden, innerhalb oder außerhalb der Zellen vorkommen und als spezifische 

 Katalysatoren chemischer Vorgänge in allen Organismen fungieren' [2]. 



Der Definition entsprechend sind somit die Enzjmie Produkte von Lebens- 

 vorgängen; ohne belebte Materie kann es keine Enzyme geben. Anderseits 

 finden wir auch bereits in den uns am primitivsten erscheinenden Organismen 

 zahlreiche sinnreich zusammenarbeitende Enzyme*. Wir müssen also annehmen, 

 daß die Entstehung der ersten Enzyme in einer relativ frühen Phase erfolgt ist. 



Es wäre nun denkbar, daß wir durch eine eingehende Untersuchung von 

 Enzymen aus sehr einfachen Organismenarten gewisse Hinweise zur frühesten 

 Entwicklungsgeschichte der Enzyme gewinnen könnten. Dies scheint aber 

 nicht der Fall zu sein; so weit derartige Untersuchungen bereits durchgeführt 

 wurden, ergaben sie, daß sich die Enzyme primitiver Organismen in ihrem 

 Spezifitätsgrad und in ihrer Wirksamkeit von denjenigen höherer Arten nur 

 wenig unterscheiden. 



Da wir von dieser Seite her kaum irgendwelche wesentlichen Aufschlüsse zu 

 unserem Problem erhalten können, sind wir gezwungen, unsere Betrachtungen 



* Es gibt allerdings zahlreiche Viren, welche über keine Enzym-Ausrüstung verfügen. 

 Man scheint aber heute darüber einig zu sein, daß die Viren keineswegs eine besonders 

 ursprüngliche Form des Lebens darstellen. Es wird vielmehr entweder angenommen, daß 

 sie entsprechend ihrem Parasitismus Rückbildungsprodukte höherer Lebensformen sind, 

 oder auch, daß sie sich aus Zellbestandteilen ableiten und nicht selbständige Lebewesen 

 darstellen. Die Stoflfwechselvorgänge, die zur Vermehrung der Viren führen, werden 

 übrigens auch von Enzymen katalysiert; die Viren bedienen sich dazu der Enzymausrü- 

 stung der Wirtszelle. 



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