Enzyme und ihre Eigenschaften
Enzyme sind essentielle Proteine, die als Biokatalysatoren fungieren. Sie ermöglichen und beschleunigen biochemische Reaktionen, indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen. Dabei gehen Enzyme unverändert aus der Reaktion hervor.
Definition: Enzyme sind Proteine, die als Biokatalysatoren biochemische Reaktionen ermöglichen und beschleunigen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.
Die Spezifität von Enzymen basiert auf ihrem aktiven Zentrum, das eine passgenaue Bindungsstelle für Substrate bietet. Diese Substratspezifität wird durch die einzigartige Anordnung der Aminosäuren und die daraus resultierende Ladungsverteilung erreicht.
Highlight: Die Substratspezifität von Enzymen ermöglicht präzise und effiziente biochemische Reaktionen in lebenden Organismen.
Der Ablauf einer enzymatischen Reaktion umfasst mehrere Schritte:
- Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes
- Destabilisierung des Substrats
- Übergang in den Übergangszustand
- Produktbildung und -freisetzung
Die Regulation der Enzymaktivität kann durch verschiedene Hemmungsmechanismen erfolgen:
- Allosterische Hemmung: Ein Hemmstoff bindet an ein allosterisches Zentrum und verändert die Enzymstruktur.
- Kompetitive Hemmung: Hemmstoff und Substrat konkurrieren um das aktive Zentrum.
- Nicht-kompetitive Hemmung: Der Hemmstoff bindet an einer anderen Stelle als das Substrat.
- Feedback-Hemmung: Das Endprodukt einer Reaktionskette hemmt ein früheres Enzym.
Example: Bei der allosterischen Hemmung bindet ein Hemmstoff an das allosterische Zentrum des Enzyms, was zu einer Strukturveränderung führt und die Substratbindung verhindert.
Die irreversible Hemmung durch Gifte wie Schwermetalle kann Enzyme dauerhaft inaktivieren, indem sie fest an das aktive Zentrum binden oder die Raumstruktur des Enzyms verändern.
Vocabulary: Irreversible Hemmung bezeichnet eine dauerhafte Inaktivierung von Enzymen, oft durch Gifte wie Schwermetalle.
