Pflanzenphysiologie 12.12.2005

12.12. 2005
Vorlesung Stoffwechselphysiologie
1. Proteine und Enzyme:
Protein:
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Kette aus Aminosäuren, die in einer Peptidbindung verknüpft sind -> Primärstruktur
eines Proteins
lagert sich zu versch. Sekundärstrukturen zusammen: ß- Faltblatt, Alphahelix
räumliche Anordnung: Tertiärstruktur, interagieren mit anderen Untereinheiten =>
Quartiärstruktur
Einteiling der Proteine nach ihrer Lokalisation:
o lösliche Proteine : Cytosol. Chlororplastenstrome
o Membranproteine: Tonoplast, Thylakoidmembran (in allen Membranen!)
Einteilung nach der Funktion:
o Struktur z.B.: Proteine des Cytoskeletts
o Mobilität: Proteine des Geißelapparates
o Signalübertragung
o Stofftransport an Membranen z.B.: Kanäle
o Katalysatoren biochemischer Reaktionen: Enzyme
Ein protein kommt selten allein....
o Ribonukleinsäuren z.B. Ribosom
o Cofaktoren, prostethische Gruppen (Enzyme)
o Pigmente (z.B.: Photosysteme)
Enzyme:
- chem. Gleichgewicht: k = c (B) / c (a)
k = Gleichgewichtskonstante
- wenn k hoch ist, läuft die Reaktion freiwillig ab -> exergonische Reaktion
- Fließgleichgewicht: Einstrom = Ausstrom
- Unter Normalbedingungen (T, Druck):
- Die meisten Oxidationen biol. Moleküle sind in der Gesamtreaktion exergonisch,
aber: Aktivierungsenergie nötig
Enzyme:
- setzen Aktivierungsenergie herab (Katalysator)
- = Proteine mit kathalytischem Zentrum
o als Kavität innerhalb der Quartitärstruktur
o hier Bindung von prosthetischer Gruppen oder Coenzyme und Substrat(e)
- Enzymsystematische Kathalyse: Substratbindung:
o durch Bindung von Enzym und Substrat kommt es zur Veränderung der
Struktur des Enzym – Substratkomplexes (induced fit)
o Enzymklassen nach Reaktionstypen:
 Oxidoreduktase: Übertragung von [H] oder e Transferasen: Übertragung funktioneller Gruppen
 Hydrolasen: Hydrolytische Spaltung
 Lyasen: Eliminierungsreaktionen
 Isomerasen: Isoerisierung
 Ligasen: Herstellung kovalenter Bindungen u.a. Sythetasen (mit ATP –
Verbrauch)
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NADH: wirkt wie ein Cosubstrat, das zwischen verschiedenen Partnerenzymen
wechselt
FAD: bleibt als prostethische Gruppe am Encym
Cytochrom: immer an Proteine gebunden, in allen möglichen
Elektronentransportreaktionen beteiligt