Enzymaktivität und pH-Wert

Der pH-Wert hat ebenfalls einen entscheidenden Einfluss auf die Enzymaktivität. Jedes Enzym hat ein spezifisches pH-Optimum, bei dem es am effektivsten arbeitet.

Definition: Das pH-Optimum ist der pH-Wert, bei dem ein Enzym seine maximale Aktivität zeigt.

Verschiedene Enzyme haben unterschiedliche pH-Optima, angepasst an ihre Funktion im Organismus:

• Pepsin: aktiv im Magensaft, pH-Optimum bei 2 (sauer)
• Amylase: aktiv im Mundspeichel, pH-Optimum bei 7 (neutral)
• Trypsin: aktiv im Dünndarm, pH-Optimum bei 9 (alkalisch)

Highlight: Die Abhängigkeit der Enzymaktivität vom pH-Wert lässt sich in einem Diagramm darstellen, das die optimale Aktivität bei verschiedenen pH-Werten zeigt.

Liegt der pH-Wert außerhalb des Optimums, verringert sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Zu niedrige oder zu hohe pH-Werte können zur Denaturierung des Enzyms führen.

Example: Die Zugabe einer Säure erhöht die Protonenkonzentration im Medium, was zur Veränderung der Tertiärstruktur des Enzyms führen kann.

Enzyme als Biokatalysatoren

Enzyme sind Proteine, die als Biokatalysatoren fungieren und biochemische Prozesse in unserem Stoffwechsel beschleunigen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.

Definition: Biokatalysatoren sind Substanzen, die chemische Reaktionen beschleunigen, ohne selbst verändert zu werden.

Enzyme setzen die Aktivierungsenergie herab und erhöhen so die Reaktionsgeschwindigkeit. Die Aktivierungsenergie ist die Energie, die notwendig ist, um eine chemische Reaktion in Gang zu setzen.

Highlight: Enzyme ermöglichen alternative Reaktionswege mit geringerer Aktivierungsenergie, wodurch Reaktionen um ein Vielfaches schneller ablaufen.

Das aktive Zentrum des Enzyms ist der Ort, an dem das Substrat gebunden und umgesetzt wird. Hier entsteht der Enzym-Substrat-Komplex.

Vocabulary: Substrate sind die Ausgangsstoffe, die von Enzymen umgesetzt werden.