Enzyme

Question 1

Enzyme Definition

Answer 1

Biokatalysatoren, die biochemische Prozesse in Organismen beschleunigen. Sie sind nicht immer Proteine

Question 2

Substrat

Answer 2

Stoffe, die umgesetzt (converted) werden

Question 3

Produkte

Answer 3

Stoffe, die bei der Reaktion entstehen

Question 4

Aktives Zentrum

Answer 4

Bereich im Enzym, an den das Substrat bindet

Question 5

Reaktionablauf

Answer 5

• Katalyse am aktiven Zentrum
• Enzym-Subtrat-Komplex
• Enzym-Produkt-Komplex
• Freisetzung von Produkten
• Enzym geht unverändert hervor

Question 6

Substratbindung

Answer 6

1. Schlüssel-Schloss-Prinzip
   - Substrat passt wie ein Schlüssel in Schloss
2. Induced fit
   - Wechselwirkung zwischen Substrat und Enzym
   - gegenseitige Verformungen
   - substratinduzierte Konformationsänderung

Question 7

Eigenschaften von Enzymen

Answer 7

• Akitvationsenergie Versenkung
• erhöhen Reakstionsgeschwindigkeit (Hin- und Rück)
• beschleunigen Einstellung des Gleichgewichtszustandes

Question 8

Spezifität von Enzymen

Answer 8

• Substratspezifisch
• Reaktionsspezifisch (wirkungsspezifisch)
• Regiospezifisch
• Stereospezifisch

Question 9

Aufbau von Enzymen

Answer 9

1. Holoenzyme: gesamtes Enzym
2. Apoenzyme: Proteinkomponente
3. Cofaktor: Nichtproteinkomponente
   - Metallionen
   - Coenzym: kleines organisches Molekül (bspw. Vitamine)

Question 10

Coenzymarten

Answer 10

• Prosthetische Gruppe: fest gebunden (kovalent)
• Cosubstrat: locker gebunden (nicht kovalent)

Question 11

Benennung der Enzyme

Answer 11

1. Bezeichnung des Substrats
2. Bezeichnung der katalysierten Reaktion
3. -ase am Ende

Question 12

6 Klassen von Enzymen

Answer 12

1. Oxidoreduktase
2. Transferase
3. Hydrolase
4. Lysase/Synthase
5. Isomerase
6. Ligase/Synthetase

Question 12

Oxidoreduktase

Answer 12

katalysieren Redoxreaktionen

Question 12

Transferasen

Answer 12

katalysieren Übertragung chemischer Gruppen von einem Molekül auf ein anderes Molekül

Question 12

Hydrolase

Answer 12

katalysieren Spaltung des Substrats durch die Reaktion mit Wasser

Question 12

Lyasen/Synthasen

Answer 12

nichthydrolytische Spaltung/Aufbau ohne Energie

Question 12

Isomerase

Answer 12

katalysieren Umlagerungen (rearrangement) innerhalb von Molekülen

Question 12

Ligase/Synthethase

Answer 12

nichthydrolytische Spaltung/Aufbau mit Energie

Question 12

Einflüsse auf die Enzymaktivität

Answer 12

1. Temperatur
2. pH-Wert
3. Substratkonzentration
4. Inhibitoren
5. Aktivatoren

Question 13

RGT

Answer 13

• Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel
• Erhöhung von 10°C, verdoppelt die Reaktionsgeschwindigkeit
• Passiert nicht in Enzymen wegen Denaturierung

Question 13

Einfluss von Temperatur

Answer 13

1). Organismen haben ein Temperaturoptimum
2). Entspricht Körpertemperatur

Question 13

Einfluss von pH-Wert

Answer 13

1). Veränderung der Ladung von Aminosäuren
2). Bindungen, die die Tertiärstruktur stabilisieren, lösen sich

Question 13

Einfluss von Substrat Konzentration

Answer 13

1). je höher die Konzentration, desto höher ist die Reaktionsgeschwindigkeit
2). Sättigungskurve, weil alle Enzyme benutzt werden können.
3). Es gibt ein Vmax

Question 13

Michaelis-Menten-Konstante

Answer 13

• Substratkonzentration bei halber Maximalgeschwindigkeit
• Hälfte der aktiven Zentren besetzt
• Beschreibt die Afinität eines Enzym
  
  • kleiner Km = hohe Affinität
  • großer Km = niedrige Affinität

Question 13

Wechselzahl

Answer 13

Anzahl der Substrat-Moleküle, die von einem Enzymmolekül in einer Sekunde maximal umgesetzt werden können

Question 13

Inhibitoren

Answer 13

- Hemmstoffe der Enzymaktivität - 2 Arten: Reversibel und Irreversibel

Question 13

Reversibel Inhibitoren

Answer 13

- Hemmstoffe binden nur vorübergehend (temporary) - Bindung kann wieder aufgehoben - Kompetitiv und Nicht Kompetitiv

Question 13

Unterschied zwischen kompetitive Inhibitoren oder nicht kompeitive Inhibitoren

Answer 13

1). Kompetitiv - bindet am aktiven Zentrum - konkurriert mit Substrat (ähnlich) - Vmax bleibt, aber länger zu erreichen 2). Nichtkompetitiv - konkurriet nicht mit Subtrat - bindet an allosterischem Zentrum - Veränderung des aktiven Zentrums (Konformationsänderung) - Vmax nicht mehr erreichbar

Question 13

allosterisches Zentrum

Answer 13

- Bindungsstelle außerhalb des aktiven Zentrum - bewirkt kleine Gestaltveränderungen (Shape changes) des Enzyms

Question 13

Allosterische Enzyme

Answer 13

- bestehen aus mehreren Untereinheiten - Schlüsselenzym in enem Stoffwechsel - Bsp. Endprodukthemmung | Schlüsselenzym bestimmt die Geschwindigkeit der Reaktionen

Question 13

Irreversibel Inhibitoren

Answer 13

Inhibitor ist dauerhaft an Enzym gebunden. Bespiele: 1). Stoffe, die bestimmte Gruppen an Enzym anbringen 2). Selbstmordinhibitoren (Suizidsubstrate) 3). Schwermetalle und andere Gifte

Question 13

Anwendung von Enzymen

Answer 13

- Forschung und Wissenschaft - Waschmittelindustrie - Diagnostik