Biologie Lernzettel
Thema 1: Enzyme und Energiestoffwechsel
Enzyme sind meistens Proteine mit katalytischen (chemische Vorgänge beschleunigen)
Fähigkeiten
Proteine:
Primärstruktur (einfach)
Sekundärstruktur (Helixstruktur/Faltblattstruktur)
Tertiärstruktur (Ausfaltung der polypeptidketten)
Quartärstruktur (Komplex mehrerer Polypeptidketten)
Enzyme sind substratspezifisch. (Lactase + Lactose) Die bilden durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip
ein Enzym-Substrat-Komplex. Das Substrat bindet dabei an das aktive Zentrum des Enzyms.
Enzyme sind Wirkungsspezifisch (Lactase spaltet Lactose (kann es nicht zusammenfügen)
Enzyme sind PH abhängig
RGT-Regel:
Erhöht man die Temperatur um 10 Grad verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit des
Enzyms (bis zum Temperaturoptimum)
Bewegen sich schneller je höher die Temperatur ist - zu hoch/zu schnell heißt es bilden sich
keine Enzym-Substratkomplexe
Zu hohe Temperatur führt zur Denaturierung
Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel
(Temperaturoptimum von Enzymen)
Coenzyme und Cofaktoren: (Komplexe)
einige Enzyme brauchen Cofaktoren (anorganische Metall Ionen)
COenzyme (Cosubstrate - komplexe organische Moleküle lagern sich an das Enzym an und
trennt sich nach der Reaktion vom Enzym. Sie bewegen sich von Substrat zu Substrat.)
ATP/ADP ist ein Coenzym
Hemmung von Enzymen:
,● Kompetitive Hemmung
Substrat und Hemmstoff konkurrieren um das aktive Zentrum des Enzyms
● Allosterische (nichtkompetitive) Hemmung
Der Hemmstoff bindet nicht am aktiven Zentrum des Enzyms, sondern an einer anderen Stelle.
Dadurch verändert sich die Raumstruktur des Enzyms so, dass es kein Substrat mehr binden
kann.
● Irreversible Hemmung
Ein Blei-Ion bindet fest an das aktive Zentrum. Das Enzym ist inaktiviert.
● Allosterische Aktivierung
Der Aktivator bindet nicht am aktiven Zentrum des Enzyms, sondern an einer anderen Stelle.
Dadurch verändert sich die Raumstruktur des Enzyms so, dass es Substrate binden kann.
>Mitochondrium
, >Glykolyse
Cytoplasma
Gibt: 2 ATP+ 2 NADH+H^+
Der C6-Körper Glukose wird dabei über 10 enzymatisch katalysierte Schritte in den C3-Körper Pyruvat
umgewandelt.
, Pyruvat (manchmal auch noch als Brenztraubensäure bezeichnet) ist ein wichtiger Knotenpunkt im
Stoffwechsel. Von Pyruvat aus kann ohne Sauerstoffzufuhr die Milchsäure- oder alkoholische Gärung
beginnen, mit Sauerstoff kann Energie über Citratzyklus und Atmungskette gewonnen werden.
Wie fast alle Stoffwechselwege besteht die Glykolyse aus einer initialen Phase der Energieaufwendung
und einer anschließenden Phase der Energiegewinnung.
Glykolyse zusammengefasst:
Lokalisation: Zytosol
Abbau von Glukose (C6-Körper) zu 2 x Pyruvat (C3-Körper)
Investment Phase: von Glukose bis GAP
Phase der Energiegewinnung: GAP bis Pyruvat
Energieausbeute: Pro Mol Glukose werden 2 Mol ATP eingesetzt und 4 Mol ATP gewonnen.
Pro Mol Glukose werden zwei NAD+ zu NADH+H+ reduziert.
Bilanz: 2 Mol ATP/Mol Glukose
Die Glykolyse ist ein guter Start, aber: Nur ein Viertel der Energie der Glukose wurde bisher
freigesetzt!
>oxidative Decarboxylierung
Mitochondrien Matrix
pro Pyruvat 1 CO² abgespalten = C²
NAD+ => 2 (NADH+2H+)
Coenzym A übertragen
=> 2 Acetyl CoA (C²)
Thema 1: Enzyme und Energiestoffwechsel
Enzyme sind meistens Proteine mit katalytischen (chemische Vorgänge beschleunigen)
Fähigkeiten
Proteine:
Primärstruktur (einfach)
Sekundärstruktur (Helixstruktur/Faltblattstruktur)
Tertiärstruktur (Ausfaltung der polypeptidketten)
Quartärstruktur (Komplex mehrerer Polypeptidketten)
Enzyme sind substratspezifisch. (Lactase + Lactose) Die bilden durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip
ein Enzym-Substrat-Komplex. Das Substrat bindet dabei an das aktive Zentrum des Enzyms.
Enzyme sind Wirkungsspezifisch (Lactase spaltet Lactose (kann es nicht zusammenfügen)
Enzyme sind PH abhängig
RGT-Regel:
Erhöht man die Temperatur um 10 Grad verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit des
Enzyms (bis zum Temperaturoptimum)
Bewegen sich schneller je höher die Temperatur ist - zu hoch/zu schnell heißt es bilden sich
keine Enzym-Substratkomplexe
Zu hohe Temperatur führt zur Denaturierung
Reaktionsgeschwindigkeits-Temperatur-Regel
(Temperaturoptimum von Enzymen)
Coenzyme und Cofaktoren: (Komplexe)
einige Enzyme brauchen Cofaktoren (anorganische Metall Ionen)
COenzyme (Cosubstrate - komplexe organische Moleküle lagern sich an das Enzym an und
trennt sich nach der Reaktion vom Enzym. Sie bewegen sich von Substrat zu Substrat.)
ATP/ADP ist ein Coenzym
Hemmung von Enzymen:
,● Kompetitive Hemmung
Substrat und Hemmstoff konkurrieren um das aktive Zentrum des Enzyms
● Allosterische (nichtkompetitive) Hemmung
Der Hemmstoff bindet nicht am aktiven Zentrum des Enzyms, sondern an einer anderen Stelle.
Dadurch verändert sich die Raumstruktur des Enzyms so, dass es kein Substrat mehr binden
kann.
● Irreversible Hemmung
Ein Blei-Ion bindet fest an das aktive Zentrum. Das Enzym ist inaktiviert.
● Allosterische Aktivierung
Der Aktivator bindet nicht am aktiven Zentrum des Enzyms, sondern an einer anderen Stelle.
Dadurch verändert sich die Raumstruktur des Enzyms so, dass es Substrate binden kann.
>Mitochondrium
, >Glykolyse
Cytoplasma
Gibt: 2 ATP+ 2 NADH+H^+
Der C6-Körper Glukose wird dabei über 10 enzymatisch katalysierte Schritte in den C3-Körper Pyruvat
umgewandelt.
, Pyruvat (manchmal auch noch als Brenztraubensäure bezeichnet) ist ein wichtiger Knotenpunkt im
Stoffwechsel. Von Pyruvat aus kann ohne Sauerstoffzufuhr die Milchsäure- oder alkoholische Gärung
beginnen, mit Sauerstoff kann Energie über Citratzyklus und Atmungskette gewonnen werden.
Wie fast alle Stoffwechselwege besteht die Glykolyse aus einer initialen Phase der Energieaufwendung
und einer anschließenden Phase der Energiegewinnung.
Glykolyse zusammengefasst:
Lokalisation: Zytosol
Abbau von Glukose (C6-Körper) zu 2 x Pyruvat (C3-Körper)
Investment Phase: von Glukose bis GAP
Phase der Energiegewinnung: GAP bis Pyruvat
Energieausbeute: Pro Mol Glukose werden 2 Mol ATP eingesetzt und 4 Mol ATP gewonnen.
Pro Mol Glukose werden zwei NAD+ zu NADH+H+ reduziert.
Bilanz: 2 Mol ATP/Mol Glukose
Die Glykolyse ist ein guter Start, aber: Nur ein Viertel der Energie der Glukose wurde bisher
freigesetzt!
>oxidative Decarboxylierung
Mitochondrien Matrix
pro Pyruvat 1 CO² abgespalten = C²
NAD+ => 2 (NADH+2H+)
Coenzym A übertragen
=> 2 Acetyl CoA (C²)
