Bau von Enzymen

Dieser Abschnitt behandelt den strukturellen Aufbau von Enzymen als Proteine und erklärt die verschiedenen Ebenen ihrer räumlichen Struktur.

Vocabulary: Cofaktoren sind zusätzliche Enzymbestandteile wie Metallionen oder kleinere organische Moleküle, die neben den Polypeptidketten in vielen Enzymen vorkommen.

Die Struktur von Enzymen wird auf vier Ebenen beschrieben:

1. Primärstruktur: Die Reihenfolge der Aminosäuren in der Polypeptidkette.
2. Sekundärstruktur: Faltblatt- und Helixstrukturen, die durch Wasserstoffbrückenbindungen entstehen.
3. Tertiärstruktur: Die dreidimensionale Auffaltung der Polypeptidkette, die durch Disulfidbrücken stabilisiert wird.
4. Quartärstruktur: Der Komplex aus mehreren Polypeptidketten bei manchen Proteinen.

Example: Das Hämoglobin, der rote Blutfarbstoff, besteht aus vier Untereinheiten und weist somit eine Quartärstruktur auf.

Die Abbildungen veranschaulichen den Aufbau einer Aminosäure und einen Ausschnitt aus einer Polypeptidkette, was zum besseren Verständnis der komplexen Proteinstrukturen beiträgt.

Highlight: Die Raumstruktur eines Enzyms ist nicht zufällig, sondern charakteristisch für das jeweilige Protein und wird bereits durch die Abfolge der Aminosäuren in der Primärstruktur bestimmt.

Diese detaillierte Erklärung des Enzymaufbaus hilft, die Grundlagen für das Verständnis der Wirkungsspezifität Enzyme und des Schlüssel-Schloss-Prinzips Enzyme zu legen.

Mechanismus der Enzymwirkung

Dieses Arbeitsblatt erklärt die grundlegenden Prinzipien der Enzymwirkung und ihre Bedeutung für biochemische Prozesse im Körper. Es wird das Schlüssel-Schloss-Prinzip vorgestellt, das die spezifische Bindung zwischen Enzym und Substrat beschreibt.

Definition: Enzyme sind Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen im Körper beschleunigen, indem sie die Aktivierungsenergie herabsetzen.

Die Namensgebung von Enzymen folgt oft einem Schema, bei dem der Name des Substrats mit der Endung "-ase" kombiniert wird. Dies gibt Aufschluss über ihre Funktion, wie bei Amylase (spaltet Stärke) oder Lactase (zerlegt Milchzucker).

Beispiel: Das Enzym Maltase spaltet Maltose in zwei Glucose-Moleküle.

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip wird anhand einer schematischen Darstellung der Maltase-Reaktion erläutert. Dabei wird die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes und die anschließende Umwandlung zum Produkt veranschaulicht.

Highlight: Enzyme besitzen sowohl Substratspezifität als auch Wirkungsspezifität. Sie binden nur an bestimmte Substrate und katalysieren jeweils nur eine spezifische Reaktion.

Die Abbildungen zeigen den Energieverlauf einer enzymatischen Reaktion und den Mechanismus der Enzymwirkung, was das Verständnis der komplexen Vorgänge erleichtert.