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

1 Enzyme
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1.2 Struktureller Aufbau von Enzymen
Enzyme gehören strukturell zu der makromolekularen Gruppe der Proteine. Das
heißt, Enzyme sind spezielle Proteine, die zur Katalyse von Reaktionen in
biologischen Systemen benötigt werden. Da Enzyme Proteine sind, sind sie
auch chemisch identisch. Sie sind also aus Aminosäuren aufgebaut und ihre
Codierung ist auf der DNA der entsprechenden Körperzellen zu finden. Somit
kann man Enzyme, genauso wie Proteine, in verschiedene Strukturtypen
einteilen.
Enzyme besitzen eine Primär-, Sekundär-, Tertiär- und eine Quartiärstruktur.
Die Primärstruktur charakterisiert die lineare Anordnung der Aminosäuren aus
dem das Enzym aufgebaut ist. Anhand der Primärstruktur kann man die
Aminosäuresequenz des Enzyms ablesen.
Die Sekundärstruktur bildet entweder ein β-Faltblatt oder eine α-Helix aus. Bei
der Sekundärstruktur werden die intramolekularen Anziehungskräfte
berücksichtigt, die innerhalb der Aminosäuresequenz herrschen. Diese sind
besonders die Wasserstoffbrückenbindungen, die hauptsächlich dafür
verantwortlich sind, dass sich eine Helixstruktur aufbaut. Ähnlich verhält sich
die DNA-Helix.
Die Tertiärstruktur bezieht nicht nur die intramolekularen Anziehungskräfte der
Aminosäuresequenz, sondern auch die intermolekularen Anziehungskräfte,
sowie intramolekulare Bindungen der Aminosäuresequenz untereinander, mit
ein. Dies sind nicht nur Wasserstoffbrückenbindungen sondern besonders
Sulfid- und Disulfidbindungen, die zwischen benachbarten Helices und
Faltblätter eines Stanges herrschen.
Die Quartiärstruktur zeigt nun die gesamte dreidimensionale Struktur des
Enzyms auf. Da ein Enzym aus mehreren Helices besteht, die sich zu einer
hochkomplexen verdrillten Struktur mehrerer Moleküle verbinden. Die
Gesamtheit der dreidimensionalen Struktur führt zu einer komplexen
Proteinstruktur.
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