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Enzyme

Description:  Enzyme (Fermente) sind Biokatalysatoren, die in jedem lebenden Organismus vorkommen...
Author:Rolf H. Viehmann
deutsch
  
ISBN: 3035030359   ISBN: 3035030359   ISBN: 3035030359   ISBN: 3035030359 
 
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Enzyme


Enzyme (Fermente) sind Biokatalysatoren, die in jedem lebenden Organismus vorkommen, und dort die Aktivierungsenergie für chem. Reaktionen herabsetzten, was viele Reaktionen erst ermöglicht, da in den Zellen des Organismus niedrigere Temperaturen herrschen, als die Reaktion (ohne Kat.) benötigen würde. Die Substanz, die vom Enzym umgesetzt wird, heißt Substrat, wobei viele Enzyme auf ein bestimmtes Substrat spezialisiert sind (Schlüssel-Schloß-Prinzip). Dieses Prinzip ist dadurch verwirklicht, dass nur bestimmte Moleküle in das Aktive Zentrum des Enzyms passen, wobei ein Enzym jeweils in der Lage ist, genau eine mögliche Reaktion des Substrates zu katalysieren.

Durch Regulation der Enzymaktivitäten kann fast der ganze Stoffwechsel reguliert werden, da, wie gesagt, Enzyme für viele biochemische Reaktionen notwendig sind.

Die Enzymologie, ein Hauptgebiet der Biochemie, befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung von Methoden, mit denen Enzyme isoliert werden können, und mit der Untersuchung ihrer strukturellen und funktionellen Eigenschaften.

Das Molekulargewicht eines Enzyms liegt bei ca. 104 bis 106 U.

Mit bestimmten Stoffen kann die Neusynthese von Enzymen stimuliert werden (u.a. Steroidhormone), oder auch gehemmt werden. (s.u.)

Ca. 3000 Enzyme, die allesamt genauso wie andere Proteine auch aufgebaut sind, nämlich aus Aminosäuren, sind heute beschrieben.

Die meisten Enzyme bestehen aus zwei Teilen:
  • dem Apo-Enzym, dem eigentlichen Eiweißanteil
  • und dem Co-Enzym, (im einfachsten Falle nur ein Ion) das an das Apo-E. entweder fest oder leicht dissoziabel gebunden ist.
Beide Teile zusammen werden als Holo-Enzym bezeichnet und können nur zusammen wirksam sein, wenn bei der Reaktion Elektronen oder Ionen vom Substrat abgespalten oder daran angelagert werden sollen. Manchmal wird auch noch ein Cofaktor benötigt, der z.B. ein Metallion sein kann.

Alle Enzyme, die für eine Reaktions-folge (od. -kette)(z.B. Zitronensäurezyklus, Glycolyse) notwendig sind, werden als Enzymsystem bezeichnet, in dem das Substrat der Reihe nach alle Enzyme durchläuft.

Enzyme liegen häufig als (inaktive) Vorstufen vor, die durch Spaltung (mittels anderer Enzyme) zu aktiven Enzymen gemacht werden.

E + S -> ES -> EP -> E + P
Das Enzym bindet das Substrat an sich (im aktiven Zentrum), wodurch ein Enzym-Substrat-Komplex entsteht, wandelt es um und gibt es wieder frei.
  
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