Grundlagen der Enzyme
Enzyme sind Proteine, die als Biokatalysatoren fungieren und biochemische Reaktionen im Körper beschleunigen. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei Stoffwechselprozessen, indem sie die Aktivierungsenergie senken.
Definition: Enzyme sind Proteine, die als Biokatalysatoren wirken und dadurch die chemische Umsetzung bei Stoffwechselprozessen beschleunigen.
Enzyme weisen spezifische Eigenschaften auf:
- Wirkungsspezifität: Jedes Enzym katalysiert nur eine bestimmte Reaktion.
- Substratspezifität: Ein Enzym kann nur ein bestimmtes Substrat oder sehr ähnliche Substrate umsetzen.
Das aktive Zentrum des Enzyms ist der Ort, an dem die Substratbindung und die katalytische Reaktion stattfinden.
Highlight: Die Enzym-Substrat-Reaktion folgt dem Schema: E + S → ES → E + P, wobei E das Enzym, S das Substrat, ES den Enzym-Substrat-Komplex und P das Produkt darstellt.
Die Enzymaktivität wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:
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Temperaturabhängigkeit:
Mit steigender Temperatur nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit zunächst zu RGT−Regel.
Über 40°C kann es zur irreversiblen Denaturierung kommen.
Jedes Enzym hat ein spezifisches Temperaturoptimum.
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pH-Wert-Abhängigkeit:
Die Enzymaktivität variiert mit dem pH-Wert, was zu Optimumskurven führt.
H⁺-Ionen können die Ladungsverteilung im Enzymmolekül verändern und zu reversibler Denaturierung führen.
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Substratkonzentrationsabhängigkeit:
Die Reaktionsgeschwindigkeit steigt mit zunehmender Substratkonzentration bis zur Sättigung.
Die Michaelis-Menten-Konstante Km beschreibt die Substratkonzentration bei halbmaximaler Geschwindigkeit.
Vocabulary: Die Michaelis-Menten-Konstante Km ist ein wichtiger Parameter in der Enzymkinetik und gibt Aufschluss über die Affinität eines Enzyms zu seinem Substrat.