3-Seminar-Enzyme - wilmnet.de
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o covalente Katalyse<br />
Voraussetzung ist das Vorkommen von nucleophilen (negativ<br />
gela<strong>de</strong>nen) reaktiven Gruppen im aktiven Zentrum, die mit<br />
elektrophilen (positiv gela<strong>de</strong>nen) Gruppen <strong>de</strong>r Substrate<br />
vorrübergehend covalente Bindungen eingehen können<br />
es entsteht somit übergangsweise ein covalent gebun<strong>de</strong>nes Intermediat,<br />
welches beson<strong>de</strong>rs reaktionsfähig ist und schnell unter Bildung <strong>de</strong>s<br />
Produktes umgesetzt wird<br />
o Metallionen-vermittelte Katalyse<br />
Metallionen sind Cofaktoren vieler <strong>Enzyme</strong>, da sie<br />
• eine optimale Substratkonformation erzielen (durch die Bildung<br />
eines Metallion-Substrat-Komplexes)<br />
• durch reversible Än<strong>de</strong>rungen ihres Oxidationszustan<strong>de</strong>s an<br />
Redoxreaktionen teilnehmen können<br />
• Ladungen stabilisieren und die Reaktionsfähigkeit durch<br />
Polarisierung erhöhen können<br />
o man kann die Katalysemechanismen auch kombinieren<br />
• Bsp.: Serinproteasen (Hemmung durch α 1 -Antitrypsin)<br />
o Kombination von allgemeiner Säure-Basen-Katalyse und<br />
covalenter Katalyse<br />
Kinetik enzymatischer Reaktionen und Einfluss von Inhibitoren:<br />
Funktionsweise <strong>de</strong>r <strong>Enzyme</strong>:<br />
- eine enzymatische Reaktion erfolgt nach folgen<strong>de</strong>m Muster:<br />
o E + S ES EP E + P (Gleichung 1)<br />
o das Substrat bin<strong>de</strong>t an das Enzym und bil<strong>de</strong>t einen Enzym-Substrat-Komplex<br />
o im zweiten Schritt erfolgt die katalytische Reaktion, wie oben beschrieben<br />
o anschließend trennt sich <strong>de</strong>r entstan<strong>de</strong>ne Enzym-Produkt-Komplex in das<br />
unverän<strong>de</strong>rte Enzym und das Produkt auf<br />
Kinetik (allgemein):<br />
- Reaktionsgeschwindigkeit:<br />
o <strong>de</strong>finiert als Än<strong>de</strong>rung einer Konzentration pro Zeiteinheit<br />
mol / l*s = Stoffumsatz pro Sekun<strong>de</strong><br />
abhängig von Temperatur und Anfangskonzentration <strong>de</strong>s Eduktes / <strong>de</strong>r<br />
Edukte<br />
k ist die temperaturabhängige Geschwindigkeitskonstante<br />
- die Reaktionsordnung:<br />
o Reaktion 1. Ordnung<br />
Stoff A reagiert zu Stoff B<br />
d.h. die Geschwindigkeit ist proportional zur Konzentration eines<br />
Eduktes<br />
v = k * [A]<br />
o Reaktion 2. Ordnung<br />
Stoff A und Stoff B reagieren zu Stoff C<br />
d.h. die Geschwindigkeit ist proportional zur Konzentration von zwei<br />
Edukten<br />
v = k * [A] * [B]<br />
o Reaktion pseudo-erster Ordnung<br />
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