Enzyme und Enzymkinetik Flashcards
Wie beschleunigen Enzyme die Reaktionsgeschwindigkeit?
- sie setzen die Aktivierungsenergie herab
Was sind Ribozyme?
- RNA-Moleküle mit katalytischer Aktivität
Was versteht man unter der Enthalpie?
- innere Energie eines Stoffes
Wann liegt eine exotherme bzw. eine endotherme Reaktion vor?
- exotherm: Die Enthalpie der Ausgangssubstanzen nimmt während einer Reaktion ab
- endotherm: Für die Reaktion muss Wärme zugeführt werden, damit diese ablaufen kann
Was gibt die freie Enthalpie an?
- Änderung der freien Energie einer Reaktion ohne Aussagen über die Geschwindigkeit einer Reaktion zu machen
Wann ist eine Reaktion exergon bzw. endergon?
- exergon: Die Reaktion läuft spontan ab
- endergon: Die Reaktion läuft nicht spontan ab
- 0: Das System befindet sich im Gleichgewicht
Was gibt die Gibbs-Helmholtz-Gleichung an? Geben Sie die Formel an
∆G = ∆H - T•∆S
Wie berechnet sich die Gleichgewichtskonstante einer Reaktion?
-
Wie berechnet man die Änderung der freien Enthalpie einer Gleichgewichtsreaktion?
- ∆G = ∆Gº + RT * lnK’
Wofür steht das ∆G0’?
- Änderung der freien Standardenthalpie unter Standardbedingungen (u.a. auch pH = 7)
Geben Sie die endgültige Formel an, die die Gleichgewichtskonstante einer Reaktion und die Änderung der freien Standardenthalpie verknüpft.
- ∆G = ∆Gº’ + RT • lnK’
- > ∆Gº’ = - RT • lnK’
Zeichnen Sie die Molekülstruktur von ATP
-
Im ATP-Molekül sind die Phosphatreste miteinander verknüpft über…
eine Säureanhydridbindung
Etwa welche freie Energie wird bei der Hydrolyse von 1 Mol ATP freigesetzt?
- 30,5 kJ/mol
Was versteht man unter dem Redoxpontezial?
- Affinität eines Stoffes Elektronen abzugeben oder aufzunehmen
Was bedeutet ein negatives bzw. ein positives Redoxpotenzial?
- negatives Redoxpotenzial: System gibt Elektronen ab, da Affinität gering
- positives Redoxpotenzial: System nimmt Elektronen auf, da hohe Affinität
Wie kann die Änderung des Redoxpotenzials berechnet werden?
∆Eº = Eº(Ox-mittel) - Eº(Redoxmittel)
Geben Sie die Formel an, über die die Änderung der freien Standardenthalpie mit der Änderung des Redoxpotenzials in Beziehung steht
∆Gº’ = - n • F • ∆Eº
Zeichnen Sie beispielhaft das Energieprofil einer exergonen Reaktion
-
Geben Sie das Massenwirkungsgesetz einer Reaktion an
-
Was versteht man unter einer Aktivierungsenergie?
-
Wie erfolgt die Bindung des Substrats an das aktive Zentrum des Enzyms?
- nicht kovalent sondern über schwache Bindungen
Was versteht man unter dem Induced-Fit-Modell?
- Anlagerung des Substrats an das Enzym führt zu einer Konformationsänderung des Enzyms
Entscheidend für die Bindungsspezifität von Enzymen ist….
das aktive Zentrum
Zeichnen Sie graphisch die Kurve der Michaelis-Menten-Kinetik
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Wie verändert sich die Reaktionsgeschwindigkeit in Menten-Kinetik zu Beginn der Reaktion?
- sie nimmt zu Beginn linear mit der Substratkonzentration zu
KURVE VERLÄUFT INSGESAMT HYPERBOL
Wann ist die Maximalgeschwindigkeit einer Reaktion erreicht? Welche Beziehung liegt dann zwischen vMax einer enzymkatalysierten Reaktion und der Enzymmenge vor?
- wenn alle Bindungsstellen im aktiven Zentrum des Enzyms mit Substrat besetzt sind
- Vmax = [E] • k3 => Der Substratumsatz ist der Enzymmenge proportional
Geben Sie die Michaelis-Menten-Gleichung an
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Was sagt der KM-Wert aus?
- Substratkonzentration, bei der die halbmaximale Geschwindigkeit einer Reaktion erreicht ist
- hoher Km = niedrige Affinität zum Enzym, kleiner Km = hohe Affinität zum Enzym
- der Km-Wert ist unabhängig von Enzym- und Substratkonzentration
- er ist für verschiedene Substrate eines Enzyms unterschiedlich groß
Welche Größen werden nach Lineweaver-Burk aufgetragen?
- y-Achse: 1/v
- x-Achse: 1/S
Was entspricht im Lineweaver-Burk die Steigung der Geraden?
- (1/v)/(1/S) = K(M)/V(max)
Was entspricht im Lineweaver-Burk der Schnittpunkt mit der y-Achse?
1/Vmax
Was entspricht im Linewaever-Burk der Schnittpunkt mit der x-Achse?
-1/Km
Was gibt die Wechselzahl eines Enzyms an?
- Anzahl der Moleküle Subsrtat, die pro Zeiteinheit vom Enzym umgesetzt werden
Was entspricht einem Katal?
- Menge der pro s vom Enzym umgesetzten Stoffmenge (in mol/s)
Was entspricht einem Unit?
- 1U = Umsatz von 1µmol pro Min
Wie verändert sich die Gerade im Lineweaver-Burk-Diagramm, wenn die Enzymkonzentration erhöht wird?
- die Gerade wird im Diagramm auf der y-Achse nach oben verschoben (vMax wird erhöht, Km ändert sich nicht)
Was versteht man unter der kompetitiven Hemmung?
- Hemmstoff konkurriert mit Substrat um Bindestelle im aktiven Zentrum
- Enzym wird dadurch blockiert und kann kein Substrat mehr umsetzen
Welche Größen verändern sich bei einer kompetitiven Hemmung?
- vMax bleibt unverändert
- Km-Wert nimmt zu (höhere Substratkonzentration nötig, um 1/2 Vmax zu erreichen
Wie kann der Einfluss eines kompetitiven Inhibitors aufgehoben werden?
- wenn Substrat im Überschuss zugegeben wird
Wie verändern sich vMax und kM bei einer kompetitiven Hemmung? Zeichnen Sie die entsprechende Gerade
- vMax bleibt unverändert (Schnittpunkt mit y-Achse)
- kM steigt (Kurve wird auf x-Achse nach rechts verschoben)
Was versteht man unter einer nicht-kompetitiven Hemmung?
- Hemmstoff bindet an anderer Stelle als Substrat
Wie verändern sich vMax und kM bei einer nicht-kompetitiven Hemmung?
- Vmax nimmt ab, da Aktivität des ES gehemmt wird
- Km-Wert bleibt normal
Wie kann eine nicht kompetitive Hemmung aufgehoben werden?
- nicht durch Zugabe von Substrat im Überschuss
Was versteht man unter einer irreversiblen Hemmung?
- Hemmstoff bindet irrerversibel an Enzym
Was sind Suizidinhibitoren?
- Hemmstoff bindet an aktives Zentrum im Enzym und löst Suizid des Enzyms aus
Welche Wirkung hat Allopurinol?
- hemmt irrerversibel die Xanthinoxidase
