SEW - lern-soft-projekt

Bei den nachfolgen Betrachtungen gehen wir davon aus, dass ein Cosubstrat (z.B. ein Vitamin)
mit in das Reaktionsgeschehen eingreift.
Im den nachfolgenden schematischen Modellen werden die Stoffe in primitiven geometrischen Formen gehalten,
um ein Nachvollziehen / Abzeichen / Experimentieren mit dem Modell möglicht einfach zu gestalten. Die realen
Größenproportionen wurden ebenfalls vernachlässigt.
Zu Anfang liegen
die einzelnen
Komponenten
(frei) im Zytoplasma
vor.
Durch Diffusionsvorgänge
gelangen die
Teile an die
passenden Stellen.
Wenn das Cosubstrat am Eiweißkörper angelagert ist, kann das Enzym funktionieren. Das
Substrat – dass exakt in die Arbeitszone (aktives od. katalytisches Zentrum) passen muss,
kann sich anlagern. Die arbeitsfertige Gesamteinheit wird Enzym-Substrat-Komplex genannt.
Sofort kommt eine interne Kettenreaktion in Gang. Durch innermolekulare Umlagerungen
und kleine chemische Reaktionen (Zwischenschritte) wird das Substrat umgewandelt. Die
Reaktionsprodukte werden danach abgespalten. Oft wird auch noch das Cosubstrat abgegeben
und der Prozess kann nun wieder von vorne beginnen.
Jedes Holoenzym passt nur zu einem Substrat. Selten werden mehrere ähnliche Substrate
umgewandelt. Das aus Eiweiß-Körper und Cosubstrat gebildete aktive Zentrum ist so gebaut,
dass das Substrat hier genau reinpasst. Nur dann kann das Enzym auch arbeiten.
Falsche Substrate
können
sich zwar in das
aktive Zentrum
einlagern - können
aber keine
Passung herstellen.
Das Enzym
setzt das
falsche Substrat
nicht um.
Da Passung und Funktion hier zusammengehören, spricht man vom Schlüssel-Schloss-
Prinzip. Das Substrat muss wie ein Schlüssel in das Schloss (Enzym) passen. Erst dann
funktioniert das Schloss.
Biochemiker bezeichnen diese Eigenschaft von Enzymen auch als Substratspezifität. Nur
das zugehörige (passende) Substrat wird umgewandelt. Alle anderen – zufällig auftauchenden
Stoffe – werden normalerweise nicht "beachtet".
Unter der Wirkspezifität versteht der Biochemiker die Eigenschaft eines Enzyms immer die
gleiche Reaktion durchzuführen – es hat immer die gleiche Wirkung.
Substratspezifität und Wirkspezifität sind wesentliche Voraussetzungen für einen geordneten
Stoffwechsel (Metabolismus).
Fehlt für einen En-
zym-Substrat-
Komplex das notwendige
Coenzym,
dann bleibt die Reaktion
stecken.
Auch die eigentlich
passenden Substrate
können nicht umgesetzt
werden.
- 109 - (c,p) 2008 lsp: dre