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Funktion und Hemmung von Enzymen
Seminar zum Biochemischen Praktikum für Lehramtskandidaten Sommersemester 2010 Referentin: Elke Stalter Dozent: 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 Enzyms a.) 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 Enzyms a.) 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 Enzyms b.) 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 einer chronischen 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
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