Enzyme

Question 1

Allgemein

Was sind Enzyme?

3 Stichpunkte

Answer 1

= hochmolekulare Proteine (Eiweißketten)
- bestehen aus Aminosäuren, die über Peptidbindungen miteinander verknüpft sind
= biologisch wichtigste Gruppe der Eiweiße

Question 2

Allgemein

Als was werden Enyzme auch bezeichnet und was machen diese?

Answer 2

Biokatalysatoren
- beschleunigen Stoffwechselprozesse
- stzen Aktivierungsenergie herab
- erhöhen Reaktionsgeschwindigkeit
- stellen Fließgleichgewicht her

Question 3

Funktion

Was ist die Funktion von Enzymen und nenne Beispiele!

Answer 3

steuern Lebensprozesse
- Transkription und Translation (PBS)
- identische Replikation
- Zellatmung
- Fotosynthese
- Verdauung

Question 4

AE

Definiere den Begriff Aktivierungsenergie und nenne die Bedingung die damit verbunden ist!

Answer 4

= kinetische Energie, die nötig ist, dass eine an sich freiwillig ablaufende Reaktion in Gang kommt
! Reaktionen laufen freiwillig in die Richtung, die am energieärmsten ist!

Question 5

Katalysatoren

Definiere den Begriff Katalysatoren und beschreibe ihn (+3)!

Answer 5

= Stoffe, die die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion verändern, ohne das chemische Gleichgewicht zu verschieben
- bewirken herabsetzen der AE
- liegen am Ende der Reaktion genauso vor, wie vor der Reaktion
- Biologie -> Biokatalysatoren (=Enzyme)

Question 6

Name

Wie entsteht der Name der Enzyme?

Answer 6

• Endung -ase
• Substratname
• z.B.: Maltose -(Maltase)-> Glucose (Monosaccharid) oder Stärke (Polysaccharid) -(Amylase)-> Maltose (Disaccharid)

Question 7

Diagramm

Erkläre das Diagramm Energie - Reaktionsverlauf (im Hefter)!

Answer 7

• Energieniveau Ausgangsstoff
• AE für nichtkatalysierte Reaktion
• AE für katalysierte Reaktion
• Energiegewinnung
• Energieniveau Endprodukte (z.B. Maltose)

Question 8

Begriffe

Erkläre die Begriffe exergonisch und endogonisch!

Answer 8

• exergonisch = Abgabe von Energie
• endogonisch = Aufnahme von Energie

Question 9

Klassifizierung Proteine

Klassifiziere die Proteine nach Funktion und nach Kettenlänge!

Answer 9

Funktion:
- Strukturprotein
- Motorprotein
- Signalprotein
- Transport- und Speicherprotein
- Enzymprotein

Kettenlänge:
- Peptide (2-100)
- Proteine (100-ca. 27’000)

Question 10

Hauptklassen

Nenne die Hauptklassen der Enzyme! (6)

Answer 10

1. Oxidoreduktasen
2. Transferasen
3. Hydrolasen
4. Lyasen
5. Isomerasen
6. Ligasen

Question 11

Bau

Wie ist das einfache Enzym aufgebaut? und beschreibe das aktives Zentrum!

Answer 11

Bestandteile:
- aktives Zentrum
- Eiweiß

aktives Zentrum:
- taschenartig eingesenkt
- verbindet sich mit bestimmten Strukturen (Substrate)
=> bei dieser Verbindung laufen Reaktionen ab
- 2 Wirkorte:
1. Haftstelle, die Substrate festhält
2. Wirkstelle, an der eigentliche Reaktion abläuft

Question 12

Bau

Erkläre die Proteide! (und Holoenzym)

Baumdiagramm

Answer 12

= zusammengesetzte Enzyme
- Protein (= Apoenzym)
- Nichteiweiß
- Metallionen (lose gebundenes Coenzym)
- organische Wirkgruppe (prosthetische Gruppe; Cofaktoren)
- Holoenzym = funktionsfähiges Enzym (Apoenzym + Nichteiweiß)

Question 13

Substratübertragung und Regeneration

Erkläre die 2 Arten der Substratübertragung und ihre Regeneration!

Answer 13

(2 Bilder im Hefter)
1. durch andere Enzyme
2. durch zweites Enzym

Question 14

Enzymreaktionen

Erkläre die 2 Enzymreaktionen!

Answer 14

1. Enzym+Substrat -> Enzym-Substrat-Komplex -> Enzyme+Produkte
2. Apoenzym+Coenzym+Substrat -> Enzym-Substrat-Komplex -> Apoenzym+Coenzym+Substrat

Question 15

Enzyme

Erkläre die Begriffe substratspezifisch und wirk(ungs)spezifisch!

Answer 15

substratspezifisch = Enzym nur mit ganz begrenzter Anzahl von Substraten reagieren
wirk(ungs)spezifisch = Enzym nur ganz bestimmte Reaktion katalysiert

Question 16

Abhängigkeiten der Enzyme

Erkläre in wie fern die Enzyme von der Temperatur abhängig sind!

3 Begriffe + 1 stichpunkt

Answer 16

1. RGT-Regel:
   = Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel
   Eine u, 10° C höhere Temperatur steigert die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion um das 2 bis 3 fache.
2. Temperaturoptimum:
   - Umsetzung enzymatischer Reaktionen bis Temp 40°C von RGT-Funktion bestimmt
   - ab 40°C zunehmende Hitzedenatuierung (damit irreversible Inaktivierung der Enzyme; Reaktionsgeschwindikeit folgt Inaktivierungsfunktion)
   - Temperaturoptimumkurve ergibt sich aus Kombination beider Funktionen und zeigt typischen Verlauf
3. Denatuierung:
   - Veränderung der Konformation (Struktur)

• artenabhängig

Question 17

Abhängigkeit der Enzyme

Erkläre inwiefern der pH-Wert die Enzyme beeinflusst!

Answer 17

• jedes Enzym hat ein pH-Optimum
• Enzymaktivität
• nur bei bestimmten pH-Wert -> aktives Zentrum von Enzym optimal für Substratmolekül
• Änderung -> Änderung Struktur des Enzyms => funktionsuntüchtigkeit (Denatuierung)
• 1-6 = sauer
• 7 = neutral
• 8-14 = basisch