3-Seminar-Enzyme - wilmnet.de

Stoff A und Stoff B reagieren zu Stoff C, aber Stoff A liegt immer in
unveränderter Konzentration vor
d.h. die Geschwindigkeit ist zwar proportional von zwei Edukten,
allerdings liegt eines immer in derselben Konzentration vor ist somit zu
vernachlässigen
z.B. könnte Stoff A Wasser bei biochemischen Reaktionen sein (immer
55 mol/l)
Enzymkinetik:
- wichtige Begriffe:
o Maximalgeschwindigkeit einer Reaktion (V max )
o Michaelis-Menten-Konstante (K M )
- „Die Geschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion wird bestimmt durch die
Substrat- und Enzymkonzentration!“
- wenn man obige Gleichung 1 betrachtet, dann sind zwei Dinge wichtig:
o Die Rückreaktion von E + P kann man vernachlässigen, da das Enzym eine
sehr geringe Affinität zum Endprodukt hat.
o Zwischen E + S und ES wird sich ein Gleichgewicht einstellen.
o Unter den o.g. Voraussetzungen ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt
die Reaktion von ES nach E und P. Dieser Reaktion sei die
Geschwindigkeitskonstante k 2 zugeordnet.
o somit gilt: v = k 2 * [ES]
wie oben erwähnt gibt k 2 den Prozentsatz an ES an, der innerhalb einer
Sekunde in E und P zerfällt
o zusammenfassend ergibt sich also, dass die Reaktionsgeschwindigkeit
abhängig ist von der Enzym-Substrat-Konzentration
man kann die Geschwindigkeit durch Erhöhung von [S] solange
steigert, bis [E] gesättigt ist, dann liegt die Maximalgeschwindigkeit
vor
somit hängt die Maximalgeschwindigkeit von der Enzymkonzentration
ab, die als limitierender Faktor
gilt
es ergibt sich eine Hyperbel
- Michaelis-Menten-Konstante (K M )
o das ist genau diejenige [S] bei der genau
die Hälfte von [E] beladen ist
o somit beträgt die
Reaktionsgeschwindigkeit v max / 2
genau die Hälfte max. Geschwindigkeit
o da es sich um eine bestimmte Substratkonzentration handelt, hat sie die Einheit
mol / l
o K M ist somit ein Maß für die Affinität eines Enzyms zu einem Substrat
je kleiner K M umso schneller ist die Hälfte der Enzyme mit Substrat
beladen umso schneller ist die Reaktion
je größer K M umso größere Mengen an Substrat sind erforderlich umso
langsamer ist die Reaktion
o Berechnung von K M (genaue Herleitung siehe Anhang):
k -1 : Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion [ES] nach [E] und [S]
k 1 : Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion [E] und [S] nach [ES]
k 2 : Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion von [ES] nach [E] und
[P]
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