4. Thema- Enzym- und Substratkonzentration Flashcards
(14 cards)
Was ist ein Enzym?
Ein Enzym ist ein Biokatalysator, der eine biochemische Reaktion beschleunigt, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Es setzt ein Substrat zu einem Produkt um.
Was passiert mit der Reaktionsgeschwindigkeit, wenn man die Enzymkonzentration erhöht (Substrat im Überschuss)?
Die Reaktionsgeschwindigkeit steigt linear an.
→ Je mehr Enzyme, desto mehr Reaktionen laufen gleichzeitig ab.
→ Proportionaler Zusammenhang, solange genug Substrat vorhanden ist.
🧠 Merksatz: Je mehr Enzymmoleküle, desto mehr Reaktionen laufen gleichzeitig.
Warum muss das Substrat bei diesem Versuch im Überschuss sein?
Damit die Enzymkonzentration der limitierende Faktor bleibt.
→ So ist sichergestellt, dass alle Enzyme Substrat finden können und nicht das Substrat die Reaktion bremst.
Was passiert ohne Enzym?
Die Reaktion findet sehr langsam statt – sie läuft nur durch die Eigenbewegung (Brown’sche Molekularbewegung) ab.
→ Das Enzym beschleunigt die Reaktion um ein Vielfaches.
Wie beeinflusst die Substratkonzentration die Reaktionsgeschwindigkeit (bei konstanter Enzymmenge)?
▶ Anfangsphase: Wenig Substrat → wenige Enzyme arbeiten → langsame Reaktion
▶ Mittlere Phase: Mehr Substrat → mehr Enzyme arbeiten → Geschwindigkeit steigt
▶ Sättigung: Alle Enzyme arbeiten gleichzeitig → Vmax erreicht → mehr Substrat bringt nichts mehr
Was bedeutet „Sättigung“ bei einer Enzymreaktion?
Alle Enzyme sind mit Substraten beladen, die Reaktionsgeschwindigkeit erreicht ihr Maximum (Vmax).
→ Kein weiteres Enzym ist frei, also bringt mehr Substrat keine zusätzliche Beschleunigung.
Was passiert bei zu wenig Substrat?
Die Reaktion ist langsam, weil viele Enzyme „arbeitslos“ sind.
→ Erst bei steigender Substratmenge können mehr Enzyme arbeiten.
Wie sieht der Graph aus, wenn man Reaktionsgeschwindigkeit gegen Substratkonzentration aufträgt?
Er zeigt eine Sättigungskurve:
→ Steigt anfangs steil, flacht dann ab
→ Geht asymptotisch gegen Vmax
Was ist die Michaelis-Menten-Konstante (Km)?
Km ist die Substratkonzentration, bei der die halbe maximale Reaktionsgeschwindigkeit (½ Vmax) erreicht ist.
→ Sie gibt an, wie stark das Enzym an sein Substrat bindet (= Substrataffinität).
→ Je kleiner Km, desto höher die Affinität.
Erkläre die Enzymreaktion mit dem “Kassierer-Kunde”-Modell.
• Substrate = Kunden,
• Enzyme = Kassierer
→ Wenig Kunden: Kassierer haben wenig zu tun → langsam
→ Mehr Kunden: Kassierer arbeiten mehr → schneller
→ Zu viele Kunden: Kassierer überlastet → Geschwindigkeit bleibt gleich (= Sättigung)
Was ist die Enzymaktivität?
Die Enzymaktivität gibt an, wie viel Mol Substrat pro Zeiteinheit unter standardisierten Bedingungen umgesetzt wird.
Was ist die Wechselzahl (Turnover Number)?
Die Wechselzahl ist die Anzahl der Substratmoleküle, die ein Enzym pro Sekunde bei vollständiger Sättigung umsetzt.
Wie unterscheiden sich Enzyme in ihrer Wechselzahl?
• Hexokinase: ca. 1000 Substratmoleküle/Sekunde
• Katalase: ca. 31 Millionen/Sekunde
→ Enzyme unterscheiden sich stark in ihrer Effizienz.
