Enzymwirkung - Goethe Oberschule

Mechanismus der Enzymwirkung
Aktives Zentrum
Enzym
Enzym
Substrat
Substratspezifität
Enzym-Substrat-Komplex
Produkt
Reaktionsspezifität
(z.B. Spaltung)
Enzym-Produkt-Komplex
Coenzyme = organische Moleküle, die sich an ein Enzym anlagern (reversibel)
; prosthetische Gruppen (irreversibel)
Substratspezifität, d.h. Substrat verhält sich zu Enzym nach dem
Schlüssel-Schloss-Prinzip
Enzymwirkung
Die Aktivierungsenergie ( die Energie, die zum Auslösen einer Reaktion nötig ist) wird
durch Enzyme gesenkt, d.h. Reaktionszeitraum und –geschwindigkeit
ist durch die Katalyseeigenschaft eines Enzyms kürzer/höher als ohne.
Hemmung und Aktivierung von
Enzymen
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Kompetitiv (1)
Ein Hemmstoff, der ähnlich gebaut ist wie das Substrat, kann sich an das aktive Zentrum
anlagern und es blockieren (reversibel, da hohe Substratkonzentration den Hemmstoff verdrängt).
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Allosterische Hemmung (nicht-kompetitiv) (2)
Der Hemmstoff lagert sich nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an dem Enzym (nicht am
aktiven Zentrum!) an, sodass sich das aktive Zentrum des Enzyms umstrukturiert. Das Substrat
ist nun nicht mehr mit dem Enzym kompatibel.
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Allosterische Aktivierung (3)
Ein Aktivator (der nicht am aktiven Zentrum bindet!) verändert das Aktive Zentrum, sodass das
Enzym ein Substrat aufnehmen kann, um es z.B. zu spalten.
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Endprodukthemmung (4)
Bei der EPH wird ein Substrat solange mithilfe verschiedener Enzyme gespalten und verändert,
bis es letzten Endes das Ursprungsenzym hemmen kann. Dies geschieht, in dem das Substrat,
wie bei der allosterischen Hemmung an das Enzym andockt, wodurch die Struktur des aktiven
Zentrums verändert wird.
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Irreversible Hemmung (5)
Das aktive Zentrum wird z.B. durch die Bleiionen blockiert, daraus folgt, dass das Enzym nicht
mehr funktionsfähig ist, da das Substrat nicht mehr „andocken“ kann. Und dieser Vorgang kann
nicht mehr rückgängig gemacht werden.