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Glossar Enzymatik
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Enzyme, Genetik
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Fachbegriff: Wirkung des Enzyms als Katalysator: Das Enzym: Glossar - Enzymatik Das Substrat: Das aktive Zentrum: Die Substratspezifität: Die Wirkungsspezifität: Das Enzym-Substrat-Komplex: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip: Erklärung: Enzyme sind Stoffe, die wir brauchen, damit bestimmte chemische Reaktionen des Stoffwechsels bei Körpertemperatur in Gang kommen. Sie werden deshalb als Biokatalysatoren bezeichnet. Sie beschleunigen die chemischen Reaktionen im Körper, indem sie die dazu nötige Aktivierungsenergie herabsetzen. Enzyme sind komplexe Eiweißmoleküle. Im Körper wirken diese Proteine als Beschleuniger von biochemischen Reaktionen. Enzyme sind in Organismen die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse - ohne Enzyme kein Leben. Das Substrat wird auch Nährmedium bezeichnet, was an das aktive Zentrum des Enzyms bindet. Der Teil des Enzyms, an dem das Substrat bindet, wird aktives Zentrum genannt, da dort die katalytische Aktion stattfindet. Der Begriff Substratspezifität bezeichnet, dass Enzyme nur ein bestimmtes Substrat in ihrem aktiven Zentrum aufnehmen können bzw., dass sie nur ein bestimmtes Substrat erkennen können. In Abhängigkeit von den Eigenschaften des aktiven Zentrums katalysiert ein bestimmtes Enzym nicht jede beliebige Reaktion, sondern setzt das Substrat zu ganz bestimmten Produkten um. Diese Eigenschaft nennt man Wirkungsspezifität. Das Enzym-Substrat-Komplex ist die Bezeichnung für einen Komplex, der sich bei einer enzymkatalysierten Reaktion vorübergehend durch Bindung des Substrats an das aktive Zentrum des Enzyms ausbildet. Durch die Tertiärstruktur hat das Enzym eine Einbuchtung, in die das Substrat reinpasst. Dabei wirken Enzym und Substrat nach dem Schlüssel-Schloss- Prinzip. Passt das Substrat Die Wechselzahl: Die Reaktionsgeschwindigkeit Temperatur Regel (RGT-Regel): Einfluss der Temperatur auf Enzyme: Die Michalis-Menten-Konstante: Abhängigkeiten der Enzymaktivität Substratkonzentration Temperatur (RGT-Regel siehe oben) pH-Wert nicht in die Einbuchtung des...
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Enzym, so kann es auch nicht darin gebunden und umgesetzt werden. Enzym und Substrat müssen zusammen passen, wie der Schlüssel zu einem Schloss. Eine Maßeinheit für die Effizienz eines Enzyms ist die Wechselzahl. Sie beschreibt, wie viele Substratmoleküle von einem Enzymmolekül in einer Sekunde umgesetzt werden können. Die RGT-Regel besagt, dass Reaktionen bei einer Temperaturerhöhung um 10 Grad zwei bis viermal so schnell ablaufen. Außerdem hat die Temperatur den Einfluss auf Enzyme, dass sie denaturieren. Die Temperatur darf für Enzyme nicht zu hoch und zu niedrig sein. Das Optimum der Wirkung liegt bei den meisten Enzymen zwischen 30 und 45 Grad Celsius, bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius oder über 60 Grad Celsius arbeiten die meisten Enzyme nicht mehr, weil ihre Struktur (der Moleküle) verändert wird (Denaturierung). Die Michaelis-Menten-Konstante beschreibt die Substratkonzentration bei halbmaximaler Reaktionsgeschwindigkeit. KM gibt damit die Substratkonzentration an, bei der die Hälfte der aktiven Zentren der an der Reaktion beteiligten Enzyme besetzt sind. Je höher die Substratkonzentration, desto höher die Geschwindigkeit des Substratumsatzes. Aufgrund dessen weil die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Enzym-Substrat-Kontakt steigt. Liegt der pH-Wert der Reaktion außerhalb dieses pH-Optimums, so verringert sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Der Grund dafür liegt in einer pH-bedingten Veränderung der Raumstruktur des Enzyms und in der pH- bedingten Veränderung der elektrischen Ladung der Seitengruppen der Aminosäuren im aktiven Zentrum des Enzyms.
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