aktives Zentrum
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Einführung in die Biochemie Wirkungsweise von Enzymen Biokatalyse durch Enzyme Enzyme (oder Fermente) sind Proteine (Eiweißstoffe), die eine spezifische dreidimensionale Struktur besitzen und eine Molekülmasse zwischen 10000 und 1000000 aufweisen. Durch Absenkung der Aktivierungsenergie laufen biochemische Reaktionen schneller ab. Enzyme werden bei der Reaktion nicht verbraucht, d. h. sie wirken wie Katalysatoren. Sie gehören neben den Vitaminen und Hormonen zu den Biokatalysatoren die alle chemischen Umsetzungen in lebenden Organismen steuern. ÜZ ohne Enzym E Enzyme beschleunigen Stoffwechselvorgänge und Reizleitungsprozesse um das EA ohne milliardenfache. Sie senken die Enzym Aktivierungsenergie so, dass biochemische Edukte EA mit Reaktionen bei 37°C ablaufen. Enzyme sind Enzym hoch spezialisiert und besitzen ein aktives Zentren, dass aus räumlich benachbarten Produkte Aminosäureresten der Proteinstruktur gebildet wird. 1 Reaktionsverlauf Einführung in die Biochemie Wirkungsweise von Enzymen Die Wirkungsweise von Enzymen wird durch den Schlüssel-SchlossMechanismus sehr gut beschrieben und ist in zweifacher Weise hochspezifisch. Dieser Mechanismus führt am aktiven Zentrum zur Bildung eines Enzym-Substrat-Komplexes. Die mithilfe von Enzymen umgesetzten Stoffe werden als Substrate bezeichnet. •Enzyme reagieren nur mit einem ganz bestimmten Substrat (Substratspezifität)! •Enzyme katalysieren nur einen ganz bestimmten Reaktionsablauf (Wirkungsspezifität)! aktives Zentrum Substrat Enzym – Substrat – Komplex Produkte 2 Einführung in die Biochemie Hemmung der Enzymaktivität Allosterische Hemmung Enzyme haben nur ein aktives Zentrum. Aufgrund ihrer hochkomplexen Struktur können andere Moleküle als das Substrat Andockstationen finden. Diese allosterischen Zentren sind für das Substrat nicht geeignet. Dockt aber ein anderes Molekül dort an, kann die Raumstruktur des Enzyms so verändert werden, dass sich am aktiven Zentrum kein Enzym-Substrat mehr bilden kann. Allosterische Hemmstoffe können nur von außen, nicht durch das Substrat, beeinflusst werden. Sie sind aber nicht immer eine Bedrohung für die Zelle, sondern können auch zur Steuerung biochemischer Prozesse beitragen. allosterischer Hemmstoff allosterisches Zentrum enzymatische b Su str at Enzym Katalyse Enzym b Su ts ra t b Su a str t Enzym 3
