Maltase und Haushaltszucker?
Kann mir jemand beantworten warum Maltase kein Haushaltszucker spaltet? Suche schon seit Stunden nach einer Antwort.
3 Antworten
Guck dir die Fragestellung noch einmal richtig an, die Antwort steht nämlich schon darin.
Daran "schuld" ist das Schloss-Schlüssel-Prinzip. Enzyme sind hochspezifische Biokatalysatoren. Sie katalysieren also immer nur eine (oder zumindest nur wenige) ganz bestimmte biochemische Reaktion und nicht irgendeine beliebige. Das hat auch seinen Sinn. In einer Zelle sind ja alle möglichen Stoffe gelöst und wenn Enzyme nicht so spezifisch wären, würden sie in einer Zelle sonstetwas anstellen und auch alle möglichen anderen Reaktionen katalysieren, die in diesem Augenblick aber gar nicht erwünscht sind. Um ein solches Durcheinander und mögliche Fehler zu vermeiden, ist es von der Natur so eingerichtet worden, dass ein Enzym nur ein ganz bestimmtes Substrat akzeptiert und umsetzt. Für jede einzelne biochemische Reaktion gibt es deshalb im Körper ein spezifisches Enzym, das diese Aufgabe erledigt.
Wie geht das nun genau? Enzyme besitzen ein aktives Zentrum, an welches das Substrat (der Ausgangsstoff der Reaktion) bindet. Enzym und Substrat bilden dabei einen Enzym-Substrat-Komplex.
Als Biokatalysator setzt das Enzym die Aktivierungsenergie der biochemischen Reaktion herab. Damit eine chemische Reaktion in Gang gesetzt werden kann, muss sie mit einer gewissen Energiemenge gewissermaßen angeschubst werden. Diese Energiemenge, die zugesetzt werden muss, damit die Reaktion freiwillig abläuft, wird Aktivierungsenergie genannt. Im physiologischen Bereich ist das für die allermeisten Reaktionen aber nicht möglich, weil die Aktivierungsenergie viel zu hoch ist und beispielsweise enorm hohe Temperaturen oder Drücke verlangen würde. Im Körper würden diese Reaktionen daher gar nicht oder nur extrem langsam ablaufen. Wie du sicher weißt, beträgt unsere Körpertemperatur 37 °C, nicht mehr - viel zu wenig für die meisten biochemischen Vorgänge. Die Natur musste deshalb einen Weg finden, damit biochemische Reaktionen auch unter diesen Bedingungen trotzdem ablaufen können. Hier kommen die Enzyme ins Spiel. Enzyme können diese Aktivierungsenergie herabsetzen, indem sie die Substrate z. B. in eine räumliche Nähe zueinander bringen. Das Substrat wird schließlich zum Produkt umgesetzt. Mit dem Enzym bildet es kurzzeitig einen Enzym-Produkt-Komplex, ehe es als Produkt vom Enzym abgespalten wird. Das Enzym selbst steht nun wieder einem neuen Substratmolekül zur Verfügung. Manche biochemischen Reaktionen benötigen neben dem eigentlichen Enzym noch einen weiteren Hilfsstoff, der Coenzym genannt wird. Ist das Coenzym Teil des Enzyms, nennt man es sehr häufig auch prosthetische Gruppe. Bei manchen Reaktionen sind auch bestimmte Metall-Ionen als Hilfsstoffe notwendig. Das Enzym inklusive der Cofaktoren wird Holoenzym (übersetzt etwa "gesamtes Enzym") genannt.
Das aktive Zentrum besitzt eine ganz bestimmte räumliche Form (Konformation). Nur ein Substrat, dass das räumliche Gegenstück zum aktiven Zentrum des Enzyms bildet, kann an dieses binden. Man kann sich das aktive Zentrum eines Enzyms wie ein Schloss vorstellen, das sich nur öffnen lässt, wenn man den dazu passenden Schlüssel hat.
In Wirklichkeit ist die Sache allerdings ein bisschen komplizierter als der Vergleich Schloss-Schlüssel vermuten lässt. In Wahrheit kann die Form des aktiven Zentrums nämlich verändert werden. Wenn das geschieht, sagt man, es kommt zu einer Konformationsänderung des aktiven Zentrums. Sobald also das "passende" Substrat an das aktive Zentrum des Enzyms bindet, verändert dieses seine Konformation und passt sich sozusagen genau der räumlichen Form des Substrats an. Man spricht deshalb auch korrekter nicht vom Schloss-Schlüssel-Prinzip, sondern vom Prinzip der induzierten Passform (engl induced fit).
Maltase kann also ganz einfach deshalb nicht den gewöhnlichen Haushaltszucker (Saccharose) umsetzen, weil Saccharose für das Schloss (das aktive Zentrum der Maltase) nicht der dazu passende Schlüssel ist. Maltase spaltet Mehrfachzucker (v. a. Disaccharide, also Zweifachzucker) wie Maltose, indem sie die o-glykosidische Bindung zwischen zwei Glucose-Bausteinen spaltet. Saccharose hingegen besteht nicht aus zwei Glucosebausteinen, sondern aus einem Molekül Glucose und einem Molekül Fructose, die über eine o-glykosidische Bindung miteinander verknüpft sind. Maltase kann diese Bindung daher nicht spalten. Hierfür ist ein anderes Enzym notwendig, die Saccharase.
Woah!! Danke dir. Ja die kleine Info hatte ich schon in der Frage aber unsere Lehrerin wollte es sehr ausführlich für meine PowerPoint.. danke!!
Maltase heißt Maltase, weil sie Maltose spaltet, also ein Disaccharid, das aus zwei Molekülen Glucose besteht. Sie hat dazu eine entsprechende Oberflächenstruktur im aktiven Zentrum ihrer Proteinkonfiguration, so dass nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip sich die Maltose so anlagert, dass diese dann gespalten werden kann.
Haushaltszucker (Saccharose) besteht jedoch aus Glucose und Fructose. Dieses Molekül interagiert nicht mit der Maltase oder umgekehrt. Zum Aufspalten von Haushaltszucker würde sich eine Saccharase eignen.
Ich weiß nicht, ob es dieser banale Zusammenhang ist, den ihr nur schildern sollt. An sich steht die Antwort ja schon in der Fragestellung. Aber so wird es wahrscheinlich sein.
Gehst du in der Obs Salzhausen