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Biokatalysatoren
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Adrian
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Biokatalysatoren kurz Erklärt
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Enzyme begegnen uns im Alltag öfter als man eigentlich denkt Sie haben vielfältige Funktionen für und in dem Körper Enzyme werden unteranderem auch für die Herstellung von Bier und Brot verwendet Was sind Enzyme? O Enzyme sind Proteine O Sie sind in der Lage chemische Reaktionen zu beschleunigen (=katalysieren) [Deshalb werden sie auch Biokatalysatoren genannt] Aktivierungsenergie O Bei manchen chemischen Reaktionen muss eine bestimmte Menge an Aktivierungsenergie hinzugegeben werden um die Reaktion zum starten zu bringen (z. B. in Form von Wärme oder durch Zugabe eines Enzyms) Das Enzym kann die Aktivierungsenergie einer Reaktion herabsetzen (sinken) Wenn man Wärme anstatt die Zugabe eines Enzyms verwenden würde, besteht die Gefahr, dass Proteine zerstört werden Biokatalysatoren O Substratspezifisch O Ein bestimmtes Enzym möchte meist nur mit einem bestimmten Stoff / Substrat zusammenarbeiten (z.B. Lactase möchte nur mit dem Stoff Lactose zusammenarbeiten) Enzyme sind substratspezifisch ■ ● Proteine verändern ihre Struktur durch zu große Hitze und werden dadurch unbrauchbar. Diese Zerstörung der Proteine durch eine veränderte Raumstruktur nennt man Denaturierung Schlüssel-Schloss-Prinzip O Dies passiert beispielsweise beim Kochen von Frühstückseiern: Ein Ei besteht zu einem sehr großen Teil aus Proteinen (Eiweiß). Vor dem Kochen ist das Eiweiß flüssig und klar. Gibt man Hitze zu dem Ei hinzu (Kochen) wird das Eiweiß fest und weiß. Die Proteine haben sich durch Hitzeeinwirkung verändert (die Proteine sind denaturiert). Nach dem Kochen ist es nichtmehr möglich, das Eiweiß flüssig und klar...
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zu machen. [Eine Denaturierung ist nicht umkehrbar] Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=QsViPW2eu3k Enzyme binden ein Substrat über eine bestimmte Stelle (über das aktive Zentrum) Stellt man sich das Enzym in 3D vor, ist das Enzym das Schloss und das Substrat der passende Schlüssel dazu Aufgaben O Enzyme haben viele Aufgaben innerhalb des Stoffwechsels O Enzyme können beispielsweise Stoffe spalten oder sie fügen zwei Stoffe zu einem neuen Stoff zusammen O Allerdings kann ein Enzym immer nur eine bestimmte Wirkung auf sein Substrat haben (entweder spalten oder zusammenfügen) O Enzyme sind nicht nur substratspezifisch, sondern auch wirkungsspezifisch O Das Enzym Lactase spaltet immer das Lactose in Glukose und Galaktose Enzym-Substratkomplex O Die Verbindung zwischen Substrat und Enzym nennt man Enzym-Substratkomplex O Aus diesem Komplex gehen nach erfolgreicher Reaktion das veränderte Substrat und das unveränderte Enzym hervor 1 O Biokatalysatoren Enzyme lassen sich wunderbar wiederverwenden (Vorteil: Man braucht relativ wenig Enzyme für die Veränderung relativ vieler Substrate) Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=QsViPW2eu3k 2
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zu machen. [Eine Denaturierung ist nicht umkehrbar] Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=QsViPW2eu3k Enzyme binden ein Substrat über eine bestimmte Stelle (über das aktive Zentrum) Stellt man sich das Enzym in 3D vor, ist das Enzym das Schloss und das Substrat der passende Schlüssel dazu Aufgaben O Enzyme haben viele Aufgaben innerhalb des Stoffwechsels O Enzyme können beispielsweise Stoffe spalten oder sie fügen zwei Stoffe zu einem neuen Stoff zusammen O Allerdings kann ein Enzym immer nur eine bestimmte Wirkung auf sein Substrat haben (entweder spalten oder zusammenfügen) O Enzyme sind nicht nur substratspezifisch, sondern auch wirkungsspezifisch O Das Enzym Lactase spaltet immer das Lactose in Glukose und Galaktose Enzym-Substratkomplex O Die Verbindung zwischen Substrat und Enzym nennt man Enzym-Substratkomplex O Aus diesem Komplex gehen nach erfolgreicher Reaktion das veränderte Substrat und das unveränderte Enzym hervor 1 O Biokatalysatoren Enzyme lassen sich wunderbar wiederverwenden (Vorteil: Man braucht relativ wenig Enzyme für die Veränderung relativ vieler Substrate) Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=QsViPW2eu3k 2