Ablauf einer enzymatischen Reaktion
Dieser Abschnitt beschreibt den detaillierten Prozess einer enzymatischen Reaktion und erklärt die Substratspezifität von Enzymen.
Enzyme können nur bestimmte Substrate umsetzen, was als Substratspezifität bezeichnet wird. Der allgemeine Ablauf einer enzymatischen Reaktion lässt sich wie folgt darstellen:
E + S → ES → E + P
Dabei steht E für Enzym, S für Substrat, ES für den Enzym-Substrat-Komplex und P für das Produkt.
Definition: Der Enzym-Substrat-Komplex ist eine vorübergehende Verbindung zwischen Enzym und Substrat während der enzymatischen Reaktion.
Die Substratspezifität lässt sich durch den Mechanismus der Enzymwirkung erklären:
- Das Substrat bindet an das aktive Zentrum des Enzyms.
- Es bildet sich ein Enzym-Substrat-Komplex.
- Die Bindung erfolgt durch zwischenmolekulare Anziehungskräfte.
- Eine exakte Passung von räumlichen Strukturen und Ladungsverteilungen ist erforderlich.
Highlight: Die Substratbindung folgt dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, was die hohe Spezifität von Enzymen erklärt.
In einigen Fällen verändern Enzym und Substrat ihre Strukturen erst bei Annäherung des Substrates. Dieses Phänomen wird als "Induced fit" oder "induzierte Passform" bezeichnet.
Vocabulary: "Induced fit" beschreibt die Anpassung der Enzymstruktur bei Annäherung des Substrats.
Nach der Reaktion geht das Enzym unverändert hervor und kann weitere Reaktionszyklen durchlaufen. Dies erklärt, warum Enzyme in so geringen Konzentrationen wirksam sind.
Diese detaillierte Erklärung des Ablaufs einer enzymatischen Reaktion verdeutlicht die Wirkungsspezifität Enzyme und zeigt, was Enzyme machen. Es wird klar, dass die Enzyme Eigenschaften eng mit ihrer Funktion und Struktur verbunden sind.
