Wie schafft es ein enzym die Aktivierungsenergie zu senken?
Hallo,
Und zwar habe ich im August meine nachprüfung in Biologie. Und während dem Lernen ist mir die Frage aufgekommen: Wie schafft es ein Enzym, was ja ein biokatalysator ist, die Aktivierungsenergie zu senken? Anhand der untenabgebildeten Tabelle..
Ich habe mir schon etliche Videos angeschaut und irgendwie kommt es nicht in mein Kopf rein. Ich wäre sehr dankbar für eine Antwort :')
3 Antworten
Was Katalysatoren in der Chemie sind Enzyme in der Biochemie, also Substanzen, die chemische (bzw. biochemische) Reaktionen beeinflussen (Senkung der Aktivierungsenergie bzw. Erleichterung des Reaktionsstartes), ohne sich selber zu verändern. Enzyme sind Proteine (und somit aus Aminosäuren zusammengesetzt) und werden bei vielen wichtigen Stoffwechselfunktionen gebraucht.
Enzyme sind wirkungsspezifisch, d.h. funktionieren nach dem "Schlüssel-Schloss-Prinzip". Dieses sagt aus, dass nur ein Substrat zu einem bestimmten Enzym passt, beispielsweise Stärke nur zum Enzym Amylase. Bei der Reaktion setzt sich das passende Substrat in das aktive Zentrum des Enzyms und wird so mit möglichst wenig Aktivierungsenergie umgewandelt.
https://www.gesundheit.de/wissen/haetten-sie-es-gewusst/medizinische-begriffe/was-sind-enzyme
Ergänzung: Enzyme (also Proteine) sind nicht einfach nur Ketten aus Atomen, sondern haben aufgrund von Wasserstoffbrücken an verschiedenen Stellen ganz bestimmte Strukturen (Formen), die auf die Moleküle der zu reagierenden Stoffe passen (eben wie Schlüssel zum Schloss).
Na ja, stell es dir mal ganz bildhaft vor. Stell dir vor, zwei Menschen stehen mit verbundenen Augen in einem riesigen Ballsaal und bewegen sich beide frei herum. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie zufällig aufeinander treffen und miteinander zu tanzen beginnen, ist sehr klein. Freilich, früher oder später werden sie aufeinander treffen, aber wir haben verständlicherweise keine tausend Jahre Zeit, bis sie zufällig aufeinander treffen. Und jetzt stell dir einen dritten Menschen vor, der sehen kann und die beiden Blinden an die Hände nimmt und zueinander führt.
Genau das gleiche machen Enzyme im Körper. Sie setzen die Aktivierungsenergie herab, indem sie mit ihrem aktiven Zentrum Moleküle zueinander in eine räumliche Nähe bringen, die sich unter normalen Bedingungen, also ohne das Enzym, kaum je zufällig treffen würden.
"Stabilisierung des Übergangszustands" kannst du dir in einem Satz merken.
Enzyme senken die Aktivierungsenergie, indem sie die Reaktanden in ihrem aktiven Zentrum binden und dabei so orientieren, dass sie für die Bildung des Übergangszustandes einer Reaktion nach dem Schema A+B -----> C+D A+B in eine optimale Lage bringen.
Durch Annäherung und optimale Orientierung wird die Chance für das Zustandekommen des A-B-Komplexes, der in den Übergangszustand eintritt, deutlich erhöht.
Bei der Bindung des Substrats an das Enzym, wird seine Hydrathülle, die es in der Lösung um sich hat, abgestreift, so dass im aktiven Zentrum des Enzyms, andere, günstigere Bedingungen herrschen, als frei in der Lösung. LG