Enzyme Spezifität
Mithilfe von Enzymen können bestimmte Substrate in Produkte umgewandelt werden. Aber wie können Enzyme ihre Substrate erkennen und wo kommen Enzyme im Alltag vor? Das erklären wir dir in diesem Beitrag! Falls du das Thema noch schneller verstehen willst, haben wir ein Video für dich vorbereitet!
Um die Spezifität von Enzymen einfach und verständlich erklärt zu bekommen, schau dir unbedingt unser Video an. Falls du etwas über den Aufbau und die Funktion von Enzymen wissen willst, schau bei unserem extra Video dazu vorbei!
Inhaltsübersicht
Enzyme Schlüssel Schloss Prinzip
Enzyme sind substratspezifisch. Das bedeutet, dass nur bestimmte Substrate von einem Enzym umgesetzt werden. Aber warum ist das so? Das kannst du mit dem Schlüssel Schloss Prinzip erklären.
Das aktive Zentrum eines Enzyms hat eine bestimmte molekulare Struktur. Die ist bei jedem Enzym anders. Deshalb kann nur ein Substrat an das Enzym binden, das die komplementäre (ergänzende) molekulare Struktur zum aktiven Zentrum hat. Das Enzym ist dabei das Schloss und das Substrat der Schlüssel. Wenn das Substrat an das aktive Zentrum des Enzyms gebunden ist, kann es in Produkte umgewandelt werden.
Enzymhemmung
Nicht nur Substrate können an ein Enzym binden, sondern auch Hemmstoffe (Inhibitoren). So können Enzyme in ihrer Funktion gehemmt werden. Dabei unterscheidest du zwischen der irreversiblen und der reversiblen Enzymhemmung. Bei der irreversiblen Enzymhemmung kann die Hemmung nicht mehr rückgängig gemacht werden. Das liegt daran, dass der Inhibitor so fest an das Enzym bindet, dass er sich nicht mehr vom Enzym lösen lässt.
Bei der reversiblen Enzymhemmung kann die Hemmung wieder rückgängig gemacht werden. Du kannst die reversible Enzymhemmung noch weiter einteilen in:
- die kompetitive Hemmung: Hemmstoff bindet an das aktive Zentrum; aktives Zentrum ist somit blockiert und das Substrat kann nicht mehr an das Enzym binden
- die allosterische Hemmung: Hemmstoff bindet an eine andere Stelle, das sogenannte allosterische Zentrum. Dadurch verändert sich die Form des aktiven Zentrums des Enzyms; Substrat kann deshalb nicht mehr an das Enzym binden
- die unkompetitive Hemmung: Hemmstoff bindet an den Enzym-Substrat-Komplex und verhindert so die Umsetzung des Substrats zum Produkt
Zum Video: Enzymhemmung
Enzyme im Alltag
Enzyme findest du in sämtlichen Bereichen des Alltags. Unter anderem wenn du deine Wäsche wäschst oder dein Geschirr abspülst. In Waschmitteln und Geschirrspülmitteln sind Enzyme, die die Reinigungsleistung erhöhen. Dadurch lassen sich bestimmte Flecken oder Speisereste noch besser entfernen.
Enzyme werden außerdem in der Medizin zur Herstellung von Medikamenten oder Insektenschutzmittel verwendet.
Auch aus der Landwirtschaft sind Enzyme nicht wegzudenken. Sie werden dort dem Tierfutter zugesetzt, damit die Tiere die wichtigen Inhaltsstoffe des Futters noch besser in ihren Organismus aufnehmen können.
Enzyme sind aber nicht nur im Tierfutter zu finden, sondern auch in Lebensmitteln, die du zu dir nimmst. Bei der Käseherstellung werden der Milch Enzyme zugesetzt, sodass die Milch fest wird.
Enzyme im Körper
Fassen wir noch einmal zusammen: Enzyme katalysieren nahezu alle biochemischen Reaktionen in deinem Körper. Sie spielen die zentrale Rolle im Stoffwechsel aller Organismen.
Deswegen sind sie an den meisten Stoffwechselprozessen beteiligt wie zum Beispiel bei der Glykolyse , dem Citratzyklus oder bei der Photosynthese .
Nicht nur im Stoffwechsel sind Enzyme essenziell, sondern auch bei anderen Abläufen in deinem Körper. Zum Beispiel bei der Vermittlung von Information innerhalb einer Zelle . Außerdem verteidigen Enzyme deinen Organismus, da sie Teil deines Immunsystem sind.
Auch unsere Verdauung funktioniert nur dank Verdauungsenzymen. Die Verdauungsenzyme zerlegen unsere Nahrung in kleine Teile, damit sie für den Stoffwechsel verwertbar ist.