enzyme. bis ins enzyme kommen in vielen prozessen zum 19. jh: einsatz, ohne dass der mensch um sie...
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Enzyme
bis ins Enzyme kommen in vielen Prozessen zum19. Jh: Einsatz, ohne dass der Mensch um sie weiss
1833: Entdeckung des ersten Enzyms: Diastase Es zerlegt Stärke in Malzlösungen
1878: Einführung des Kunstworts «Enzym»en = in zyme = Sauerteig / Hefe
1910: Erste Theorien zur Wirkungsweise
1965: Die erste dreidimensionale Struktur eines Enzyms (Lysozym) kann aufgeklärt werden
Enzyme katalysieren Reaktionen En
ergi
e
Reaktionsverlauf
DGR#
A + B
C + D
Enzyme katalysieren Reaktionen En
ergi
e
Reaktionsverlauf
DGR#
E + A + B
E + C + D
DGRK#
EAB
Reaktanden Kollisions-Komplex 1
Übergangs-zustand
Kollisions-Komplex 2
Produkte
Unkatalysierte Reaktion
2. E-A-Komplex
3. E-A-B-Komplex
4. Transition state
6. E-D-Komplex
5. E-C-D-Komplex
1. freies Enzym
Enzymkatalysierte Reaktion
Enzyme bestehen aus …Proteinen und zum Teil aus weiteren Gruppen
Enzyme werden nach Art ihrer Reaktion eingeteilt.
• Oxidoreduktasen (Redoxreaktionen)• Transferasen (Übertragen von funktionellen Gruppen)• Hydrolasen (Spalten mit Hilfe von Wasser)• Lyasen (Synthese oder Spaltung ohne ATP)• Isomerasen (Umwandlung in Isomere)• Ligasen (Synthese oder Spaltung mit Hilfe von ATP)
Beispiel der katalytischen Wirkung eines Enzyms:
Kartoffeln enthalten das Enzym Katalase.
Katalase ist in der Lage, Wasserstoffperoxid zu zersetzen.
Das Enzym Amylase
Amylase zerlegt Stärke zu Glucose
Amylase findet sich unter anderem im Speichel
Struktur der Amylase: www.octan.ch/amylase.html
Temperaturabhängigkeit enzymatischer Reaktionen
0 – 40 °C RGT-Regel trifft zu
60 °C Keine Reaktion beobachtbar. Warum?
Ab 50 °C Enzyme denaturieren - dreidimensionale Gestalt wird zerstört - katalytische Aktivität nicht mehr vorhanden
Reak
tions
gesc
hwin
digk
eit
TemperaturX
Temperaturabhängigkeit enzymatischer Reaktionen
Reaktionsmechanismus
HO O
Asp 197
OO OO
Asp 300 Glu 233
Reaktionsmechanismus
HO O
Asp 197
OOO
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HH O O
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Asp 300 Glu 233
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Reaktionsmechanismus
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Asp 300 Glu 233
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Asp 300 Glu 233
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Asp 300 Glu 233
HH H
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Reaktionsmechanismus
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Asp 197
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Asp 300 Glu 233
HH H
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Reaktionsmechanismus
HO O
Asp 197
OOO
O
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OO OO
Asp 300 Glu 233
HH OH
Reaktionsmechanismus
HO O
Asp 197
OO OO
Asp 300 Glu 233