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Funktion und Hemmung von Enzymen
Seminar zum Biochemischen Praktikum für LehramtskandidatenSommersemester 2010Referentin: Elke StalterDozent: Prof. Dr. Jauch
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Gliederung
Aufbau und Eigenschaften Funktion Hemmung:
a.) reversible Hemmung
- Kompetitive Hemmung
- Nicht-kompetitive Hemmung
b.) irreversible Hemmung Bedeutung der Enzymhemmung in der Medizin
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Aufbau der Enzyme besteht aus Proteinkette mit bestimmter Struktur
besitzt ein aktives Zentrum
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Eigenschaften der Enzyme
Enzyme fungieren als Biokatalysatoren: - setzen die Aktivierungsenergie der Reaktionen herab - beschleunigen biochemische Reaktionen
beschleunigen die Reaktionsgeschwindigkeit auf das 1015-fache
liegen nach der Reaktion unverändert vor
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Energiediagramm (exotherme Reaktion)
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Eigenschaften der Enzyme Enzyme sind
a.) reaktionsspezifisch: ein bestimmtes Enzym katalysiert nur eine bestimmte chemische Reaktion
b.) substratspezifisch: sie katalysieren eine Reaktion nur bei einem ganz bestimmten Substrat Schlüssel-Schloss Prinzip
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Funktion der Enzyme Synthese und Spaltung von Substratmolekülen aufgrund ihrer Wirkung kann man die Enzyme in
verschiedene Gruppen einteilen
Enzymgruppe Wirkung Beispiel
Oxidore-duktasen
katalysieren Oxidationen und Reduktionen
Atmungs- und Photosyntheseenzyme: Oxidasen
Hydrolasen hydrolytische Spaltung Peptidasen (Verdauung)
Transferasen übertragen funktionelle Gruppen
Aminotransferase
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Verlauf einer Enzymreaktion
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Hemmung des Enzymsa.) reversible Hemmung
Kompetitive Hemmung- Substrat u. Inhibitor ähnliches Aussehen, konkurrieren um aktives Zentrum- hohe Inhibitorkonzentration = Begünstigung des Enzym-Inhibitor Komplex- Inhibitor stoppt die Enzymarbeit
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Hemmung des Enzymsa.) reversible Hemmung
Nicht-kompetitive Hemmung- Substrat u. Inhibitor anderes Aussehen, Inhibitor bindet an 2. Bindungsstelle- hohe Inhibitorkonzentration = Begünstigung des Enzym-Inhibitor Komplex- Inhibitor verformt aktives Zentrum und stoppt die Enzymarbeit
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Hemmung des Enzymsb.) Irreversible Hemmung
- Inhibitor bleibt am aktiven Zentrum fest gebunden und
verändert es kein rückgängig machen möglich
- Enzym wird „vergiftet“
- Bsp.: Schwermetalle wie Quecksilber, Blei (zerstören die
Disulfidbrücken der Enzyme)
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Bedeutung der Enzymhemmung in der Medizin
Arzneimittel hemmen einzelne Enzyme Stillstand einerchronischen Krankheit
Bsp.: ACE-Hemmer senken Blutdruck
Entdeckung:- im Schlangengift 1940, da Blutdruck des Opfers massiv abfiel- Das Gift hemmt das Enzym ACE Erfindung von blutdrucksenkenden Arzneimittel