Enzyme: Bau und Funktion?

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Hi,

Enzyme sind Proteine, die chemische Reaktionen unterstützen. Die umgesetzten Stoffe heißen Substrate (das sind die Stoffe in der obersten Reihe, die an das Enzym binden). Bei der Reaktion des Enzyms mit dem Substrat (Pfeile), tritt ein Teil des Enzyms mit dem Substrat in engen Kontakt, das ist das aktive Zentrum des Enzyms (die Ausbuchtung oben), führt die Reaktion durch und setzt die Produkte frei. Das aktive Zentrum muss zum Substrat passen (siehe Abb.), damit eine Reaktion erfolgen kann.

Eine weitere Verbindung kann an das Enzym binden und seine Aktivität verändern. Indem es die Passgenauigkeit des aktiven Zentrums für das Substrat beeinflusst. Die Bindungsstelle für solche Verbindungen, sog. allosterischen Effektoren, liegt außerhalb des aktives Zentrums und heißt allosterisches Zentrum. Bei den Enzymen in der Abb. unten links am Enzym. Allosterische Effektormoleküle haben eine andere Struktur als Substrate.

Die blaue Kugel links in der Abb. bindet an das allosterische Zentrum des linken Enzyms und verhindert, dass Produkte gebildet werden, solange sie am Enzym gebunden ist. Das nennt man Enzymhemmung, die blaue Kugel wirkt als hemmender allosterischer Effektor, ein sog. Inhibitor.

Die kleinen ockerfarbenen Quadrate rechts binden an das allosterische Zentrum des rechten Enzyms und aktivieren es, Produkte zu bilden, solange sie am Enzym gebunden sind. Das Quadrat wirkt als aktivierender allosterischer Effektor, ein sog. Aktivator.

Das allosterische Zentrum eines Enzyms hat also keine Bedeutung für die vom Enzym unterstützte chemische Reaktion, sondern für die Regulation des Enzyms. Bestimmte Stoffe können ein Enzym "abschalten", indem sie seine Reaktion mit dem Substrat hemmen, die Inhibitoren (links). Andere Stoffe können ein Enzym "anschalten", indem sie das Enzym aktivieren, die Aktivatoren (rechts).

Hier sind Seiten im Internet:

https://www3.hhu.de/biodidaktik/Steuerung_Regelung/enzyme/enzy2.html

https://www.abiweb.de/biologie-stoffwechsel/prozesse-zur-atp-gewinnung/enzymatik-grundlage-proteinwissen-generell/moeglichkeiten-der-enzymbeeinflussung/allosterische-wechselwirkung.html

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/allosterische-regulation/441

LG