Proteine und Enzyme
Proteine und Enzyme
Gliederung:
1. Proteine
- Aufbau
- Struktur
- Aufgaben
2. Enzyme
- Aufbau
- Aufgabe
- Vorkommen
- Enzymhemmung
- Einflussfaktoren
3. Erklärvideos zu den Themen
Proteine
Aufbau:
- biologische Makromoleküle aus Aminosäuren, die durch Peptidbindungen verbunden sind
- Aminosäuren besitzen eine Aminogruppe und eine Carboxylgruppe
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| (Aminosäure) |
Struktur:
- Struktur bedingt die Wirkungsweise von Proteinen
1. Primärstruktur:
- Abfolge der Aminosäuren (Aminosäuresequenz): AS1-AS2-AS3-AS4 usw..
2. Sekundärstruktur:
- räumliche Anordnung von Aminosäuren durch Wasserstoffbrückenbindungen
- Anordnung z.B. als α-Helix oder ß-Faltblatt
3. Tertiärstruktur:
- räumliche Anordnung von Polypeptidketten durch Disulfidbrücken, nicht-kovalenten Bindungen oder Van-der-Waals-Kräften
4. Quartärstruktur:
- Proteinkomplexe, die verbunden sind (um fähig zu sein), verknüpft durch Wasserstoffbrückenbindungen
- Komplex verschiedener Teilen
zusammengefasst:
Aufgaben von Proteinen:
Struktur/Bewegung
- Keratin -Haare/Nägel
- Kollagen -Haut
- Aktin/Myosin -Bewegung
Schutz
- Antikörper
- Toxine (Schutz und Beutefang)
Stoffumsatz
- Enzyme
- Ionenpumpen
- Hormone (Signale)
- Blutgerinnungsfaktoren
Enzyme
Aufbau:
- 90% aller Enzyme sind Proteine
- Ausnahme: katalytisch wirksame DNA oder RNA können auch Enzyme sein
- besitzen ein aktives Zentrum, das bei jeder Enzymsorte verschieden ist und an dem sich jeweils nur eine bestimmte Sorte Enzym binden kann
Aufgabe:
- Katalysieren von Raktion = setzten Aktivierungsenergie runter
- Verlauf ist substratspezifisch und wirkungsspezifisch
- Enzyme verändern sich nicht
- Enzymreaktion ist theoretisch reversibel
Vorkommen von Enzymen:
- Körper: z.B.in der Verdauung
- Industrie: z.B. in Waschmittel, Lebensmittelindustrie
Enzymhemmung:
irreversibel:
- ein Stoff (z.B. Blei) verändert oder zerstört das Enzym (das aktive Zentrum)
- es kann sich kann Enzym-Substrat-Komplex mehr bilden (keine Enzymreaktion)
- irreversibel = es ist unumkehrbar
reversibel:
- es gibt einen Inhibitor, der sich an das Enzym bindet
- reversibel = der Inhibitor kann sich wieder lösen
- es wir unterschieden in kompetitive Hemmung und nichtkompetitive Hemmung
kompetitive Hemmung:
- Inhibitor (ähnlich dem Substrat) konkuriert mit dem Substrat um den Platz am aktiven Zentrum
- Reaktionsgeschwindigkeit verlangsamt sich, da nicht so viele Enzyme frei für Substrate frei sind
nichtkompetitive Hemmung:
- Inhibitor inaktiviert das Enzym durch Verändern des aktiven Zentrums
- bindet nicht am aktiven Zentrum sondern an einer extra Stelle des Enzyms
Einflussfaktoren
- Enzymfunktion ist von Faktoren wie Temperatur, pH-Wert abhängig
Temperatur:
- ab 42°C denaturieren Proteine also auch Enzyme
- Enzym (aktives Zentrum) wird zerstört → keine Enzymreaktion mehr
- zu niedrige Temperaturen (0°C) sorgen für Inaktivität/Einfrieren des Enzyms
pH-Wert:
- jedes Enzym funktioniert nur bei einem bestimmten pH-Wert
- Struktur des aktiven Zentrums wird verändert → keine Enzymreaktion
- Polarität der Aminogruppen werden geschwächt
Erklärvideos
Erklärvideo zu Proteinen:
Erklärvideo zu Enzymen:
Erklärvideo zur Enzymreaktion:
Erklärvideo zu Enzymhemmungen:
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