Biochemie und Biotechnologie in der Schule: Hubertus ... - ChidS

4 Enzyme in der Schule
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Man kann Proteasen in Exopeptidasen (Exoproteasen) und Endopeptidasen
(Endoproteasen) unterteilen. Die beiden Bezeichnungen beziehen sich auf den
Ort der Peptidspaltung. Die Exopeptidasen spalten die Polypeptide von einem
Ende ausgehend. Dabei gibt es sowohl Exopeptidasen, die von dem Aminoende
des Polypeptids aus spalten als auch solche, die am Carbonsäureende anfangen.
Die Endopeptidasen spalten innerhalb eines Polypeptids und gehen nicht von
den Enden aus. Bei der Zersetzung von hochkomplexen Proteinen arbeiten
meist Endo- und Exopeptidasen zusammen.
Proteasen spielen aber nicht nur bei vielen Stoffwechselprozessen und
Verdauungsprozessen eine wichtige Rolle, sie sind auch in der Medizin von
großer Bedeutung. Das wirksamste Medikament, das in der Lage ist das HI-
Virus in seiner Ausbreitung zu stoppen ist eine Protease. Die so genannte HIV-
Protease. Sie ist in der Lage, die HIV Infektion einzudämmen und zu
kontrollieren. Neben diesem wichtigen Medikament nehmen die Proteasen auch
eine bedeutende Rolle in der Krebsforschung ein. Krebszellen synthetisieren
spezielle Proteasen um gesundes Gewebe zu schädigen und es anfällig für
weitere Mutationen zu machen.
In den Experimenten soll eine Auswahl aufgezeigt werden, die vor allem auf
die Wirkungsweise von Proteasen eingeht. Dabei handelt es sich sowohl um
Experimente, die einen Alltagsbezug aufweisen, als auch um weiterführende
Experimente die die Wirkungsweise von Proteasen im Besonderen behandeln.
Das erste Experiment bezieht sich auf die Protease Fruchtbromelain. Bevor man
dieses Enzym in weiterführenden Experimenten nutzen kann, muss man es
allerdings erst isolieren. Die Isolierung des Enzyms wird in Kapitel 4.5.1
vorgestellt.
Bei dem Enzym Bromelain bzw. Fruchtbromelain handelt es sich um ein
Enzym, das erstmals im Jahre 1957 in der Ananas entdeckt wurde. In
Anlehnung an die Pflanzenfamilie der Ananas die Bromeliaceae erhielt das
Enzym den Trivialnamen Fruchtbromelain. Das Enzym ist ein typischer
Vertreter der Proteasen und findet sowohl in der Wissenschaft als auch in der
Industrie seine Verwendung. Außerdem wird es in der Medizin für
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