Fragen über Enzyme (Klausur)?
Kann mir jemand die folgenden Fragen beantworten? Wenn nicht alle dann nur ein paar. Es ist SEHR wichtig!
1) Welche Funktion ueben Enzyme bei chemischen Reaktionen im Stoffwechsel aus?
2) Wie haengen Bau und Funktion von Enzymen zusammen?
3) Von welchen Aussenfaktoren haengt die Funktion von Enzymen ab?
4) Wie kann die Funktion von Enzymen gehemmt und reguliert werden?
5) Welche Bedeutung haben Enzyme fuer Medizin, Industrie und im Alltag?
1 Antwort
zu 1: Enzyme sind wichtige Reaktionsbeschleuniger, ohne die manche Prozesse im Körper garnicht ablaufen könnten. Du hast ja sicher schon einmal von der Aktivierungsenergie bei Reaktionen gehört. Diese setzen Enzyme herab, so dass der Stoffwechsel effizient abläuft.
zu 2: Jedes Enzym braucht auch ein entsprechendes Substrat, das es umsetzen kann. Dies wird Substratspezifität genannt, bei der man auch vom Schlüssel-Schloss-Prinzip spricht. Je nachdem wie ein Enzym also aufgebaut ist, passt ein bestimmtes Substrat in dessen aktives Zentrum und kann umgesetzt werden. Zudem sind sie wirkungsspezifisch, d.h. sie setzen ihr Substrat auch immer gleich um.
zu 3: Enzyme arbeiten immer in einem bestimmten Temperaturbereich. Falls dieser also überschritten wird, denaturieren diese und sind funktionsunfähig. Bei zu geringer Temperatur laufen Stoffwechselprozesse auch nur noch sehr verlangsamt ab. Außerdem hängt die Funktionalität von Enzymen natürlich auch von der jeweiligen Substratkonzentration ab. Wenn nur wenige vorhanden sind, kann es auch nur wenige umsetzen und umgekehrt.
zu 4: Da gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- kompetitive Hemmung: ein „echtes“ Substrat und ein „Fake“ Substrat, das einen sehr ähnlichen Aufbau wie das echte haben muss, konkurrieren um die Andockstelle im Enzym, also das aktive Zentrum. Sollte sich das Fakesubstrat durchsetzen und andocken können, wird das Enzym in seiner Struktur verändert. Diese Hemmung ist jedoch reversibel, sie kann also wieder rückgängig gemacht werden, so dass das Enzym wieder funktionsfähig wird.
- nichtkompetitive Hemmung: Nervengifte oder auch Schwermetallionen können zB an das Enzym andocken und es irreversibel schädigen. Das heißt, es wird dauerhaft in seiner Struktur verändert, so dass das spezifische Substrat, das vom Enzym nur umgesetzt werden kann, nicht mehr an das aktive Zentrum andocken kann. Somit ist das Enzym wirkungslos.
- allosterische Regulation: Enzyme haben zusätzlich zu ihrem aktiven Zentrum noch ein allosterisches Zentrum. Daran können Stoffe ebenfalls binden, so dass das Enzym entweder zum positiven hin aktiviert wird oder zum negativen hin gehemmt wird. Diese Art der Hemmung ist durch andere Stoffe reversibel, d.h. dem Enzym wird nicht nachhaltig geschädigt.
Aufgrund dieses Vorwissens solltest du nun in der Lage sein, 5. selbst zu beantworten.