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Enzyme einfach erklärt: Enzym-Substrat-Komplex & Schlüssel-Schloss-Prinzip

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Gina Marie

13.5.2021

Biologie

Enzyme Lernzettel

Enzyme einfach erklärt: Enzym-Substrat-Komplex & Schlüssel-Schloss-Prinzip

Enzyme sind spezifische Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen im Organismus beschleunigen. Sie binden Substrate an ihr aktives Zentrum und bilden einen Enzym-Substrat-Komplex, der die Reaktion erleichtert. Enzyme zeichnen sich durch ihre Spezifität, Effizienz und komplexe Proteinstruktur aus.

• Enzyme sind Proteine mit einer spezifischen dreidimensionalen Struktur
• Sie senken die Aktivierungsenergie und erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit
• Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erklärt die Substratspezifität von Enzymen
• Enzyme haben verschiedene Strukturebenen: Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur

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13.5.2021

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E+SESE+P
->Ein Enzym (E)reagiert mit
einem Stoff, dem Substrat (S),
zum Enzym-Substrat-Komplex (ES).
Dieser zerfällt. Dabei werden da

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Enzymstruktur und Funktionsprinzipien

Die zweite Seite vertieft das Verständnis der Enzymstruktur und ihrer Funktionsprinzipien. Enzyme besitzen eine komplexe Struktur, die in vier Ebenen unterteilt wird: Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur.

Definition: Die Primärstruktur eines Enzyms ist die Abfolge der Aminosäuren in der Polypeptidkette, die durch die DNA-Sequenz bestimmt wird.

Die Sekundärstruktur umfasst regelmäßige Faltungsmuster wie α-Helices und β-Faltblätter, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden. Die Tertiärstruktur beschreibt die dreidimensionale Anordnung der Polypeptidkette, die durch verschiedene Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals-Kräfte und Disulfidbrücken stabilisiert wird.

Vocabulary: Die Quartärstruktur bezieht sich auf die Anordnung mehrerer Polypeptidketten in einem Enzymkomplex, wie beispielsweise bei Porinen, die Kanäle für den Stofftransport bilden.

Die Funktion von Enzymen als Biokatalysatoren wird hervorgehoben:

  • Sie beschleunigen biochemische Reaktionen im Organismus
  • Sie treiben biochemische Stoffwechselprozesse an
  • Sie setzen die Aktivierungsenergie herab oder herauf

Highlight: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erklärt die spezifische Bindung zwischen Enzym und Substrat. Es besagt, dass Moleküle komplementär zueinander sein müssen, um eine Bindung einzugehen.

Example: Ein Schlüssel-Schloss-Prinzip Beispiel ist die Bindung von Glucose an das Enzym Hexokinase. Die Glucose passt genau in das aktive Zentrum der Hexokinase, ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss.

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erklärt die Substratspezifität von Enzymen:

  • Es kommt zur Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes
  • Nur bestimmte Substrate passen in das aktive Zentrum des Enzyms
  • Diese Spezifität gewährleistet die präzise Steuerung biochemischer Reaktionen

Quote: "Ein Substrat bindet an das aktive Zentrum des Enzyms."

Diese detaillierte Betrachtung der Enzymstruktur und -funktion verdeutlicht die Komplexität und Effizienz dieser biologischen Katalysatoren, die für zahlreiche lebenswichtige Prozesse im Organismus verantwortlich sind.

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Biologie

345

13. Mai 2021

2 Seiten

Enzyme einfach erklärt: Enzym-Substrat-Komplex & Schlüssel-Schloss-Prinzip

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Gina Marie

@ginamarie.wrm

Enzyme sind spezifische Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen im Organismus beschleunigen. Sie binden Substrate an ihr aktives Zentrum und bilden einen Enzym-Substrat-Komplex, der die Reaktion erleichtert. Enzyme zeichnen sich durch ihre Spezifität, Effizienz und komplexe Proteinstruktur aus.

• Enzyme sind... Mehr anzeigen

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Enzymstruktur und Funktionsprinzipien

Die zweite Seite vertieft das Verständnis der Enzymstruktur und ihrer Funktionsprinzipien. Enzyme besitzen eine komplexe Struktur, die in vier Ebenen unterteilt wird: Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur.

Definition: Die Primärstruktur eines Enzyms ist die Abfolge der Aminosäuren in der Polypeptidkette, die durch die DNA-Sequenz bestimmt wird.

Die Sekundärstruktur umfasst regelmäßige Faltungsmuster wie α-Helices und β-Faltblätter, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden. Die Tertiärstruktur beschreibt die dreidimensionale Anordnung der Polypeptidkette, die durch verschiedene Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals-Kräfte und Disulfidbrücken stabilisiert wird.

Vocabulary: Die Quartärstruktur bezieht sich auf die Anordnung mehrerer Polypeptidketten in einem Enzymkomplex, wie beispielsweise bei Porinen, die Kanäle für den Stofftransport bilden.

Die Funktion von Enzymen als Biokatalysatoren wird hervorgehoben:

  • Sie beschleunigen biochemische Reaktionen im Organismus
  • Sie treiben biochemische Stoffwechselprozesse an
  • Sie setzen die Aktivierungsenergie herab oder herauf

Highlight: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erklärt die spezifische Bindung zwischen Enzym und Substrat. Es besagt, dass Moleküle komplementär zueinander sein müssen, um eine Bindung einzugehen.

Example: Ein Schlüssel-Schloss-Prinzip Beispiel ist die Bindung von Glucose an das Enzym Hexokinase. Die Glucose passt genau in das aktive Zentrum der Hexokinase, ähnlich wie ein Schlüssel in ein Schloss.

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip erklärt die Substratspezifität von Enzymen:

  • Es kommt zur Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes
  • Nur bestimmte Substrate passen in das aktive Zentrum des Enzyms
  • Diese Spezifität gewährleistet die präzise Steuerung biochemischer Reaktionen

Quote: "Ein Substrat bindet an das aktive Zentrum des Enzyms."

Diese detaillierte Betrachtung der Enzymstruktur und -funktion verdeutlicht die Komplexität und Effizienz dieser biologischen Katalysatoren, die für zahlreiche lebenswichtige Prozesse im Organismus verantwortlich sind.

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Grundlagen der Enzymfunktion

Die erste Seite führt in die grundlegenden Konzepte der Enzymfunktion ein. Enzyme sind spezielle Proteine, die als Biokatalysatoren fungieren und biochemische Reaktionen im Organismus beschleunigen. Der Enzym-Substrat-Komplex spielt dabei eine zentrale Rolle.

Definition: Ein Enzym-Substrat-Komplex ist eine vorübergehende Verbindung zwischen einem Enzym und seinem Substrat, die die Reaktion erleichtert.

Der Ablauf einer enzymatischen Reaktion wird wie folgt beschrieben:

  1. Ein Enzym EE bindet an ein Substrat SS
  2. Es bildet sich der Enzym-Substrat-Komplex ESES
  3. Der Komplex zerfällt und bildet das Produkt PP
  4. Das Enzym wird freigesetzt und kann erneut binden

Enzyme zeichnen sich durch zwei wichtige Spezifitäten aus:

  1. Wirkungsspezifität: Ein Enzym katalysiert nur eine bestimmte Reaktionsart
  2. Substratspezifität: Ein Enzym kann nur ein bestimmtes Substrat binden

Highlight: Durch die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes wird die Aktivierungsenergie gesenkt und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.

Die wichtigsten Eigenschaften von Enzymen werden zusammengefasst:

  • Enzyme sind Proteine
  • Sie fungieren als Biokatalysatoren
  • Sie beschleunigen biochemische Reaktionen durch Senkung der Aktivierungsenergie
  • Sie besitzen ein reaktives Zentrum für das Substrat

Beispiel: Ein Enzym-Substrat Beispiel wäre die Verdauung von Stärke durch das Enzym Amylase im Mund. Die Amylase bindet spezifisch an Stärkemoleküle und spaltet sie in kleinere Zuckermoleküle.

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Stefan S

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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