Endprodukthemmung und Multienzymkomplexe
Die Endprodukt- oder Feedback-Hemmung ist ein wichtiger Regulationsmechanismus in Stoffwechselwegen. Hierbei hemmt das Endprodukt einer Reaktionskette eines der beteiligten Enzyme, oft das erste Enzym der Kette.
Definition: Endprodukthemmung ist eine Form der negativen Rückkopplung, bei der das Endprodukt eines Stoffwechselweges die weitere Produktion hemmt.
Viele durch Enzyme katalysierte Stoffwechselreaktionen werden durch diesen Mechanismus reguliert. Das verantwortliche "Schrittmacherenzym" ist meist ein allosterisches Enzym. Diese Art der Regulation sorgt dafür, dass ein Stoff nur so lange synthetisiert wird, bis er sich anzusammeln beginnt, was den Organismus vor unnötigem Rohstoff- und Energieaufwand bewahrt.
Multienzymkomplexe sind Zusammenschlüsse mehrerer Enzyme, die aufeinanderfolgende Reaktionen eines Stoffwechselweges katalysieren. Der Vorteil solcher Komplexe liegt in der Beschleunigung von Stoffwechselprozessen:
- Enzyme und ihre Substrate finden schneller zueinander
- Kurze Diffusionswege zwischen den Enzymen ermöglichen eine effiziente "Fließbandproduktion"
- Das Substrat durchläuft in kurzer Zeit eine Reihe von Umwandlungen
Beispiel: Bekannte Multienzymkomplexe sind Ribosomen und das Enzymsystem zur DNA-Synthese in der Zelle.
Highlight: Die Organisation von Enzymen in Multienzymkomplexen optimiert die Effizienz und Geschwindigkeit von Stoffwechselwegen in der Zelle.