09-Enzymkinetik_WS20..

Enzymkinetik
Messung des zeitlichen Ablaufs biochemischer Reaktionen
[P]
t
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Messung des zeitlichen Ablaufs biochemischer Reaktionen
[P]
d[P]
v=
dt
t
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
E+S
Mittwoch, 12. Januar 2011
[ES]
E+P
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
E+S
Mittwoch, 12. Januar 2011
[ES]
E+P
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
Mittwoch, 12. Januar 2011
v=
vmax [S]
KM + [S]
0,5vmax =
vmax [S]
KM + [S]
0,5vmax (KM + [S]) = vmax [S]
0,5vmax KM + 0,5vmax [S] = vmax [S]
0,5vmax KM = vmax [S] - 0,5vmax [S]
0,5vmax KM = 0,5vmax [S]
KM = [S]
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Auftragung
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymkinetik
Michaelis-Menten-Konstante
KM
• experimentell bestimmbar als diejenige Substratkonzentration [S],
bei der die Reaktionsgeschwindigkeit halbmaximal ist
• charakteristische Größe eines Enzym/Substrat-Paares
• unabhängig von [E] und [S] in der Reaktion
• hat die Einheit mol/l (M)
• je höher die Bindungsaffinität des Enzyms zum Substrat ist, desto
kleiner ist die KM !
10-9 M
Mittwoch, 12. Januar 2011
10-6 M
Um 90% Maximalgeschwindigkeit einer enzymatischen Reaktion zu
erreichen, muß die Substratkonzentration betragen:
A.
B.
C.
D.
E.
gleich KM
5 KM
4,5 KM
9 KM
90 KM
A
B
C
D
E
Mittwoch, 12. Januar 2011
X
v=
vmax [S]
KM + [S]
0,9vmax =
vmax [S]
KM + [S]
0,9vmax (KM + [S]) = vmax [S]
0,9vmax KM + 0,9vmax [S] = vmax [S]
0,9vmax KM = vmax [S] – 0,9vmax [S]
0,9vmax KM = [S]
0,9vmax
0,1vmax
KM = 0,1vmax [S]
9 KM = [S]
Mittwoch, 12. Januar 2011
v
Vmax
90% Vmax
80% Vmax
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213
KM
Mittwoch, 12. Januar 2011
[S]
Examensfrage !
Was ist ein KM-Wert?
A.
B.
C.
D.
Eine nummerische Konstante für die Umrechnung von Grad Celsius
in Kelvin.
Eine charakteristische Kenngröße für die Affinität eines Enzyms zu
einem Substrat.
Die Michaelis-Menten-Konstante..
Die Substratkonzentration, bei der vmax am größten ist.
A
B
C
B, C
B, D
Mittwoch, 12. Januar 2011
X
Enzyme
Enzyme arbeiten bei einem Temperaturoptimum
Aber!!!
Enzymatische Reaktionen werden bei 25°C gemessen
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzyme
Enzyme arbeiten bei einem pH-Optimum
Enzymatische Reaktionen werden am pH-Optimum gemessen
Mittwoch, 12. Januar 2011
Isoenzyme
•
•
•
•
•
katalysieren dieselbe Reaktion
unterscheiden sich durch Aminosäuresequenzen
können verschiedene Affinitäten (KM) zum Substrat haben
können innerhalb derselben Zelle auftreten
Isoenzym-Muster können sich im Laufe der Entwicklung
einer Zelle verändern
Mittwoch, 12. Januar 2011
Hemmung einer enzymatischen Reaktion
Mittwoch, 12. Januar 2011
Enzymhemmung
Kompetitive Hemmung
Nichtkompetitive Hemmung
Allosterische Enzymregulation
Mittwoch, 12. Januar 2011
Kompetitive Hemmung eines Enzyms
Michaelis-Menten-Auftragung
Lineweaver-Burk-Auftragung
 scheinbare Änderung der KM
 gleiche vmax
Mittwoch, 12. Januar 2011
Nichtkompetitive Hemmung eines Enzyms
Michaelis-Menten-Auftragung
Lineweaver-Burk-Auftragung
 gleiche KM
 geringere vmax
Mittwoch, 12. Januar 2011
Produkthemmung
E1
S
Mittwoch, 12. Januar 2011
E2
P1
E3
P2
E4
P3
P4
Allosterische Enzymregulation
Sequenzmodell
E
Mittwoch, 12. Januar 2011
S ES
E
P