Enzymhemmung und Kinetik

Die Aktivität von Enzymen kann durch verschiedene Mechanismen gehemmt werden. Diese Hemmungen spielen eine wichtige Rolle in der Regulation von Stoffwechselprozessen und können auch durch Umwelteinflüsse verursacht werden.

Arten der Enzymhemmung:

1. Irreversible Hemmung durch Schwermetalle:
   • Schwermetalle wie Blei und Quecksilber zerstören die Disulfidbrücken in Enzymen.
   • Dies führt zu irreversiblen Veränderungen der Enzymstruktur.

Example: Hefezellen können als Bioindikatoren für Schwermetalle dienen, da ihre Gäraktivität bereits durch geringe Mengen gehemmt wird.

2. Kompetitive Hemmung:

   • Der Hemmstoff konkurriert mit dem Substrat um das aktive Zentrum des Enzyms.
   • Diese Hemmung ist reversibel und kann durch erhöhte Substratkonzentration überwunden werden.

3. Allosterische/nicht-kompetitive Hemmung:

   • Der Hemmstoff bindet an einer anderen Stelle des Enzyms (allosterisches Zentrum).
   • Dies verändert die Struktur des aktiven Zentrums.
   • Die Substratkonzentration hat keinen Einfluss auf diese Hemmung.

Highlight: Bei der kompetitiven Hemmung ähnelt das Inhibitormolekül strukturell dem Substrat und bindet im aktiven Zentrum. Bei der nicht-kompetitiven Hemmung bindet der Inhibitor außerhalb des aktiven Zentrums.

Die Michaelis-Menten-Kinetik beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Substratkonzentration:

• Bei niedriger Substratkonzentration steigt die Geschwindigkeit linear an.
• Bei hoher Konzentration nähert sie sich einem Maximalwert (Vmax).

Vocabulary: Das Lineweaver-Burk-Diagramm ist eine grafische Darstellung der Michaelis-Menten-Kinetik, die zur Bestimmung wichtiger enzymkinetischer Parameter verwendet wird.

Die Enzymkinetik wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

• Substratkonzentration
• pH-Wert (reversibel)
• Temperatur (irreversibel ab bestimmten Werten)

Definition: Die Michaelis-Menten-Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Substratkonzentration unter Berücksichtigung der Michaelis-Menten-Konstante.