Enzymhemmung und Cofaktoren
Diese Seite behandelt verschiedene Arten der Enzymhemmung sowie die Bedeutung von Cofaktoren für die Enzymaktivität.
Die Enzymhemmung ist ein wichtiger Mechanismus zur Regulation von Stoffwechselprozessen. Es werden mehrere Arten der Hemmung unterschieden:
Bei der kompetitiven Hemmung konkurrieren Substrat und Hemmstoff um das aktive Zentrum des Enzyms.
Beispiel: Allopurinol wird als Medikament gegen Gicht eingesetzt. Es hemmt kompetitiv ein Enzym, das an der Harnsäurebildung beteiligt ist.
Die nicht-kompetitive Hemmung erfolgt durch Bindung des Hemmstoffs an eine andere Stelle des Enzyms, wodurch dessen Struktur verändert wird.
Definition: Bei der allosterischen Hemmung bindet der Hemmstoff an eine regulatorische Stelle des Enzyms und beeinflusst so dessen Aktivität. Dies spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation vieler Stoffwechselprozesse.
Highlight: Die allosterische Regulation kann auch aktivierend wirken - manche Enzyme müssen erst allosterisch aktiviert werden, um ihre volle Funktion zu entfalten.
Die irreversible Hemmung führt zu einer dauerhaften Veränderung des Enzyms, die nicht rückgängig gemacht werden kann.
Beispiel: Schwermetalle wie Blei oder Quecksilber können Enzyme irreversibel hemmen, indem sie stabile Bindungen mit Schwefelgruppen eingehen. Dies erklärt ihre hohe Giftigkeit.
Neben der Hemmung sind Cofaktoren essentiell für die Funktion vieler Enzyme:
Definition: Cofaktoren sind Hilfsmoleküle, die an Enzyme binden und für deren katalytische Aktivität notwendig sind.
Viele Cofaktoren sind Vitamine oder werden aus Vitaminen gebildet:
- Biotin (Vitamin H) überträgt Carboxylgruppen
- Thiamin (Vitamin B1) aktiviert bestimmte Molekülbausteine
- Pantothensäure ist Vorstufe des wichtigen Coenzym A
- Pyridoxin (Vitamin B6) ist an vielen Reaktionen des Aminosäurestoffwechsels beteiligt
Highlight: Da der menschliche Körper viele dieser Cofaktoren nicht selbst herstellen kann, müssen sie über die Nahrung aufgenommen werden. Dies unterstreicht die Bedeutung einer ausgewogenen, vitaminreichen Ernährung für optimale Enzymfunktionen.
