Was ist eine exergonische Reaktion?
Produkte energieärmer als Ausgangsstoffe
reagieren unter Energiefreisetzung, nach zuführung der Aktivierungsenergie
Was ist eine endergonische Reaktion?
eine Reaktion, bei der die Produkte energiereicher sind als die Ausgangstoffe
damit die Reaktion überhaupt ablaufen kann, muss permanent Energie zugeführt werden
was macht ein Katalysator?
beschleunigung chemischer Reaktionen durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie
Was geschieht bei der Reaktion mit dem Katalysator
Er wird bei der Reaktion nicht verändert oder verbraucht und kann daher viele Substrate umsetzen
Erläutere die Abb. (was passiert im Enzym)
Das Substrat bindet an das aktive Zentrum des Enzyms. Dort wird die Umsetzung zu den Produkten katalysiert, die sich wieder vim aktiven zentrum lösen
(produkte diffundieren aus aktivem Zentrum)
Woraus besteht das Enzym? Wie ergibt sich die Form und was kann man noch zu ihr sagen?
dreidemensionale Aminosäureketten (eingeknäult)
durch unterschiedliche Aminosäuresequenzen hat jedes Enzym seine spezifische Form
Erkläre, was für einen Einfluss der Inhibitor als Effektor auf das Substrat und das Enzym hat.
Substrat passt zunächst wie der Schlüssel ins Schloss in das aktive Zentrum (kann daher gebunden werden) dort wird die Umsetzung zu den Produkten katalysiert
bindet der Inhibitor an das allosterische Zentrum, so verändert dieser die Raumstruktur des Enzyms und damit auch die, des aktiven Zentrums
=Substrat kann nicht mehr umgesetzt werden und das Enzym wird inaktiviert
Erkläre, was für einen Einfluss der Aktivator als Effektor auf das Enzym und sein Substrat hat.
Substrat passt nicht in aktives Zentrum, kann nicht umgesetzt werden
Aktivator bindet an allosterisches Zentrum, Raumstruktur des Enzyms verändert sich, Substrat kann anlagern und katalysiert werden
= Enzym wird aktiviert
Was ist Substratspezifität
Das Enzym setzt jeweils nur ein ganz spezifisches Substrat um, dessen Form und Eigenschaften genau zum aktiven Zentrum des Enzyms passt
Schlüssel-Schloss-Prinzip
Was ist WIrkungsspezifität?
Das Enzym katalysiert nur eine ganz spezifische Reaktion eines Substrats
Was ist die Funktion einer Oxidoreduktase?
Oxidation oder Reduktion
(=Redoxreaktion)
Was ist die Funktion einer Transferase?
Transfer von chemischen Gruppen
Was ist die Funktion einer Hydrolase?
Substratspaltung mit H2O
(hydrolytische Spaltung, bzw. die Zusammenlagerung unter Abspaltung von Wasser)
Was ist die Funktion einer Lyase?
Substratspaltung ohne H2O
(nicht-hydrolytische Spaltung)
Was ist die Funktion einer Isomerase?
Umbau im Substratmolekül
Wichtig: Die Anzahl der Atome bleibt gleich
(Intramolekulare Umlagerung/Isomerisierung)
Was ist die Funktion einer Ligase?
Moleülverknüpfung
Welches Enzym oxidiert Alkohol im Körper zu Acetaldehyd
ADH
Alkoholdehydrogenase
Welches Enzym oxidiert Acetaldehyd im Körper zu Essigsäure?
AIDH
Aldehydehydrogenase
Was ist bei der Oxiadtion von Alkohol sowie von Acetaldehyd der Wasserstoffakzeptor?
NAD+
Zu was wird der Wasserstoffakzeptor NAD+ bei der Oxidation von Alkohol zu Acetaldehyd bzw der Oxidation von Acetaldehyd zu Essigsäure?
NADH + H+
Wofür ist der Wasserstofakzeptor da?
Trägermolekül trägt Ionen die abgespalten werden
Welcher Stoff ist für den Kater zuständig? Warum?
Acetaldehyd
äußerst giftig
verursacht: Kopfschmerzen, Kreislaufprobleme, Schwindel, Erröten, Übelkeit und Erbrechen
Erkläre Vmax
Vmax ist die Grenze der Enzymaktivität
sind die Enzyme maximal ausgelastet, ist die Enzymaktivität trotz steigender Substratkonzentration nicht mehr zu erhöhen
was ist vmax (nicht erklären)
maximale Reaktionsgeschwindigkeit
Wieso steigt mit der Substratkonzentration auch die Enzymaktivität?
Je mehr Substratmoleküle vorhanden sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Substratmolekül auf ein freies aktives Zentrum eines Enzyms trifft und sich daran bindet
Was passiert bei 1/2 Vmax
wenig Substratmoleküle
Wahrscheinlichkeit gering, dass Substratmolekül in ein freies aktives Zentrum diffundiert und umgesetzt wird
Enzyme nur teilweise ausgelastet
Wirkungsweise Orlistat
Orlistat hat Substratähnliche Struktur wie die zu verdauenden Fettmoleküle
konkurriert mit aktivem Zentrum der Lipasen
bindet ein Orlistatmolekül an das aktive Zentrum, wird es selbst nicht abgebaut, blockiert allerdings den Katalysevorgang der Fettmoleküle zu Glycerin und Fettsäuren
=>Enzymaktivität wird gehemmt
Um was für eine Hemmung handelt es sich bei Orlistat und warum?
Bei der Hemmung durch Orlistat handelt es sich um eine reversible Hemmung, da es die aktiven Zentren nicht dauerhaft besetzt
Zeichne den Kurvenverlauf bei der Hemmung durch Orlistat auf
Womit muss ein Patient bei langanhaltender Einnahme von Orlistat rechnen?
Ausscheidung d. Fettes, Fettstühle
wichtige Strukturen im Körper, die auf Fett angewiesen sind (z.B Biomembran, Organe) können nicht erneuert oder aufgebaut werden
es fehlen fettlösliche Vitamine
weniger Energie (=Brennstoff)
Was sollte man bei der längeren Einnahme von Orlistat beachten?
fettarme Ernährung
kalorienarme Diät
Einnahme von Fettsäuren
Nenne die Merkmale von Hemmtyp 1
strukturell keine Ähnlichkeit mit Substrat
bindet an allosterisches Zentrum des Enzyms
bewirkt Änderung der dreidemensionalen (räumlichen) Struktur des Enzyms
konkurriert nicht mit Substrat
senkt Konzentration an aktiven Enzymen unabhängig von Substratkonzentration stark ab, Erhöhung der Substratkonzentration hat keinerlei Auswirkungen auf hemmende Wirkung des Inhibitors
=Enzymreaktion kann vollständig zum Erliegen kommen
Nenne die Eigenschaften des zweiten Hemmtyps
ähnelt Substrat räumlich
bindet an aktives Zentrum des Enzyms
blockiert aktives Zentrum, so dass kein Substrat reindiffundieren kann
kompetitive Hemmung = konkurriert mit Substrat
bei hoher Inhibitorkonzentration kommt die Reaktion zum Erliege, wird die Substratkonzentration höher, wird der Hemmstoff verdrängt
= Maximalgeschwindigkeit wird langsamer
reversibel
rückgängig/umkehrbar
irreversibel
dauerhaft/nicht umkehrbar
Wordurch werden viele durch Enzyme katalysierte Stoffwechselreaktionen reguliert?
negative Rückkopplung
Was geschieht bei der Endprodukt-/Feedbackhemmung?
Einer der Schritte in der Reaktionskette wird durch das Endprodukt der Reaktion gehemmt
Wie nennt man das Enzym an welches das Endprodukt bindet um die Reaktion zu hemmen
Schrittmacher-Enzym
Was ist das Schrittmacher Enzym?
Das Schrittmacherenzym ist ein in der Reaktion beteiligtes Enzym welches vom Endprodukt gehemmt wird, so dass die Reaktion unterbrochen wird und es nicht zu weiteren Endprodukten kommt
Was für ein Enzym ist das Schrittmacher-Enzym?
es handelt sich um ein allosterisches Enzym
Vorteil Feedback-Hemmung
nicht zu viel Endprodukt (keine Überproduktion)
benötigte Menge liegt immer vor
energiesparend
Was zeigen Enzyme in Abhängigkeit zum pH-Wert?
Sie zeigen eine Optimumskurve
Wie arbeiten die Enzyme im Optimum?
Sie arbeiten bei maximaler Leistung, die Enzymaktivität ist am höchsten
Was passiert wenn es zu einem höheren/tieferen pH-Wert kommt?
die Enzymaktivität nimmt rasch ab
wieso nimmt die Enzymaktivität ab, wenn sich der pH-Wert verändert?
die pH-Wert-Änderung führt zu einer Veränderung der räumlichen Struktur der Enzyme, sie werden immer funktionsunfähiger
(= sie denaturieren)
Woraus bestehen Enzyme, worin liegt der Unterschied?
aneinandergekettete Aminosäuren, Unterschiedlicher Aufbau aufgrund unterschieldicher Aminosäuresequenzen
Wie nennt man den Bereich, an den sich der Effektor des Enzyms bindet?
allosterisches Zentrum
Wie nennt man den Effektor?
Inhibitor
Aktivator
bewirkt eine Veränderung des aktiven Zentrums, so dass das Enzym inaktiviert wird
bewirkt eine Veränderung des aktiven Zentrums, so dass das Enzym aktiviert wird
Wofür ist das aktive Zentrum des Enzyms da?
Umwandlung von Substraten
nach welchem Prinzip arbeiten Enzyme?
Erkläre das Schlüssel-Schloss-Prinzip
Substrat (Schlüssel) und Enzym (Schloss) passen von der Raumstruktur exakt zusammen
Was für Katalysatoren sind Enzyme und wieso?
Biokatalysatoren
setzen Aktivierungsenergie herab
Werden Enzyme bei der chemischen Reaktion verbraucht?
Nein, sie stehen danach für weitere Prozesse zur Verfügung
In welche Richtung katylsieren Enzyme
Erklärung
in beide
Das Enzym katalysiert immer die Reaktion, aber auch die Rückreaktion
Wie benennt man das Enzym?
->Name des Substrats
->Reaktion die abläuft
->Endung: -ase
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