Funktion und Hemmung von Enzymen

Seminar zum Biochemischen Praktikum für LehramtskandidatenSommersemester 2010Referentin: Elke StalterDozent: Prof. Dr. Jauch

Gliederung

Aufbau und Eigenschaften Funktion Hemmung:

a.) reversible Hemmung

- Kompetitive Hemmung

- Nicht-kompetitive Hemmung

b.) irreversible Hemmung Bedeutung der Enzymhemmung in der Medizin

Aufbau der Enzyme besteht aus Proteinkette mit bestimmter Struktur

besitzt ein aktives Zentrum

Eigenschaften der Enzyme

Enzyme fungieren als Biokatalysatoren: - setzen die Aktivierungsenergie der Reaktionen herab - beschleunigen biochemische Reaktionen

beschleunigen die Reaktionsgeschwindigkeit auf das 1015-fache

liegen nach der Reaktion unverändert vor

Energiediagramm (exotherme Reaktion)

Eigenschaften der Enzyme Enzyme sind

a.) reaktionsspezifisch: ein bestimmtes Enzym katalysiert nur eine bestimmte chemische Reaktion

b.) substratspezifisch: sie katalysieren eine Reaktion nur bei einem ganz bestimmten Substrat Schlüssel-Schloss Prinzip

Funktion der Enzyme Synthese und Spaltung von Substratmolekülen aufgrund ihrer Wirkung kann man die Enzyme in

verschiedene Gruppen einteilen

Enzymgruppe Wirkung Beispiel

Oxidore-duktasen

katalysieren Oxidationen und Reduktionen

Atmungs- und Photosyntheseenzyme: Oxidasen

Hydrolasen hydrolytische Spaltung Peptidasen (Verdauung)

Transferasen übertragen funktionelle Gruppen

Aminotransferase

Verlauf einer Enzymreaktion

Hemmung des Enzymsa.) reversible Hemmung

Kompetitive Hemmung- Substrat u. Inhibitor ähnliches Aussehen, konkurrieren um aktives Zentrum- hohe Inhibitorkonzentration = Begünstigung des Enzym-Inhibitor Komplex- Inhibitor stoppt die Enzymarbeit

Hemmung des Enzymsa.) reversible Hemmung

Nicht-kompetitive Hemmung- Substrat u. Inhibitor anderes Aussehen, Inhibitor bindet an 2. Bindungsstelle- hohe Inhibitorkonzentration = Begünstigung des Enzym-Inhibitor Komplex- Inhibitor verformt aktives Zentrum und stoppt die Enzymarbeit

Hemmung des Enzymsb.) Irreversible Hemmung

- Inhibitor bleibt am aktiven Zentrum fest gebunden und

verändert es kein rückgängig machen möglich

- Enzym wird „vergiftet“

- Bsp.: Schwermetalle wie Quecksilber, Blei (zerstören die

Disulfidbrücken der Enzyme)

Bedeutung der Enzymhemmung in der Medizin

Arzneimittel hemmen einzelne Enzyme Stillstand einerchronischen Krankheit

Bsp.: ACE-Hemmer senken Blutdruck

Entdeckung:- im Schlangengift 1940, da Blutdruck des Opfers massiv abfiel- Das Gift hemmt das Enzym ACE Erfindung von blutdrucksenkenden Arzneimittel