Enzyme

Enzyme sind komplexe Moleküle (meist Proteine), die Stoffwechselvorgänge im Körper katalysieren

• werden dabei nicht selbst verändert

• Beispiele: 1. Enzyme zur Umwandlung von Nahrung

  2. Ribozyme zum Ablesen der DNA (Transkription, siehe Proteinbiosynthese)

• Substrat bindet an Enzym

• Im entstandenen Enzym-Substrat-Komplex findet Reaktion statt

• Das Produkt spaltet sich ab

• Enzym kann erneut verwendet werden 

Schlüssel-Schloss-Prinzip

Enzyme sind Wirkungs- und Substratspezifisch

Entweder nur eine, oder mehrere Proteinketten (Polypeptidketten)

Reaktions-Geschwindigkeit-Temperatur-Regel:

Erhöht sich die Temperatur um 10°C, dann erhöht sich die Reaktionsgeschwindigkeit um das Zwei- bis Dreifache.

Die RGT-Regel gilt aber nur im Temperaturoptimum bis ca. 40°C, weil dann die Proteine denaturieren (ihre Struktur verlieren)

…ist die Reaktionsgeschwindigkeit.

Allerdings steigt die Geschwindigkeit ab einer bestimmten Substratkonzentration nicht mehr an, weil alle Enzyme ausgelastet sind

in Inhibitor-Stoff blockiert das aktive Zentrum.

—> eigentliches Substrat kann nicht mehr gebunden werden und zum Produkt reagieren.

Steigt die Konzentration des Substrats wieder, kann der Hemmstoff durch Kampf um das aktive Zentrum verdrängt werden.

• Hemmung ist reversibel

Inhibitor bindet an einer anderen Stelle des Enzyms und ändert so die Konformation des aktiven Zentrums.

Das Substrat kann dort nicht mehr binden.

Mit der Zeit steigt die Konzentration des Produkts. Damit kein Überschuss produziert wird, hemmt das Produkt das Enzym, dass die Reaktion am Anfang katalysiert.

Schwermetalle sind Enzymgifte.

• Z.B. Kupfer, Blei oder Quecksilber

Sie haben u.A. eine hohe Affinität zu Schwefel und zerstören so die Schwefelbrücken im Enzym.

Das Enzym verliert seine Struktur und seine Wirkung.

… in wässrigen Lösungen

… bei einem bestimmten Temperaturoptimum

… bei einem bestimmten pH-Wert

pH-Wert