Einflussfaktoren auf die Enzymaktivität
Diese Seite behandelt weitere wichtige Faktoren, die die Aktivität von Enzymen beeinflussen, sowie verschiedene Arten der Enzymhemmung und praktische Anwendungen.
pH-Wert und Enzymaktivität:
Der pH-Wert hat einen entscheidenden Einfluss auf die Enzymaktivität. Jedes Enzym besitzt ein spezifisches pH-Optimum:
- Amylase: neutral (pH 7) - spaltet Stärke, z.B. im Mundspeichel
- Pepsin: sauer (pH 2) - spaltet Proteine im Magen
- Trypsin: basisch (pH 9) - spaltet Proteine im Darm
Example: Die Magensäure mit ihrem niedrigen pH-Wert aktiviert das Enzym Pepsin, während sie gleichzeitig andere Enzyme deaktiviert.
Substratkonzentration und Enzymaktivität:
Die Reaktionsgeschwindigkeit steigt mit zunehmender Substratkonzentration, bis alle Enzyme ausgelastet sind. Der resultierende Graph ist eine Sättigungskurve.
Highlight: Die Enzymaktivität erreicht bei hoher Substratkonzentration ein Maximum, da alle aktiven Zentren besetzt sind.
Arten der Enzymhemmung:
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Kompetitive Hemmung:
- Ein Inhibitor blockiert das aktive Zentrum
- Das Substrat kann nicht mehr binden
- Die Hemmung ist reversibel bei steigender Substratkonzentration
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Nicht-kompetitive Hemmung:
- Der Inhibitor bindet an einer anderen Stelle des Enzyms
- Ändert die Konformation des aktiven Zentrums
- Das Substrat kann nicht mehr binden
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Endprodukthemmung:
- Das Produkt hemmt das Enzym am Anfang der Reaktionskette
- Verhindert Überproduktion
Vocabulary: Inhibitor ist ein Stoff, der die Aktivität eines Enzyms hemmt oder blockiert.
Irreversible Hemmung:
Schwermetalle wie Kupfer, Blei oder Quecksilber können Enzyme irreversibel schädigen, indem sie Schwefelbrücken zerstören und so die Struktur des Enzyms verändern.
Anwendungen von Enzymen:
Enzyme finden vielfältige Anwendungen in verschiedenen Bereichen:
- Medizin: z.B. Blutzuckermessung
- Lebensmittelindustrie: z.B. als Weichmacher für Fleisch
- Biotechnologie: z.B. für wasserabweisende Oberflächen (Lotuseffekt)
Example: In der Medizin werden Enzyme zur Blutzuckermessung eingesetzt, was für Diabetiker von großer Bedeutung ist.
