Enzymatische Reaktionen
Entdecke die faszinierende Welt der enzymatischen Reaktionen! Erfahre, wie Enzyme chemische Prozesse beschleunigen, sei es in unserem Körper oder in industriellen Anwendungen. Lerne, wie Enzyme das Prinzip des Schlüssel-Schlosses nutzen, um Stärke in Zucker umzuwandeln – ähnlich wie beim süßen Geschmack von Brot. Interessiert? Dann schau dir das folgende Video an!
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Grundlagen zum Thema Enzymatische Reaktionen
Enzymatische Reaktion – Chemie
Wenn du lange auf einem Stück Brot kaust, schmeckt es nach einer Weile süß. Der Grund für dieses Phänomen ist eine im Mund ablaufende enzymatische Reaktion. Im Folgenden wollen wir einen ersten Einblick in diese Thematik gewinnen und den Ablauf einer enzymatischen Reaktion an einem konkreten Beispiel beschreiben.
Was ist eine enzymatische Reaktion?
Unter einer enzymatischen Reaktion versteht man eine chemische Reaktion, die von einem Enzym katalysiert wird. Ähnlich wie ein Katalysator setzen sie die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab. Die enzymatische Reaktion sorgt dafür, dass ein Substrat in ein oder mehrere Produkte umgesetzt wird.
Chemische, enzymatische Reaktionen laufen unter anderem in den Zellen und im Verdauungstrakt unseres Körpers ab und sind somit Teil unseres Stoffwechsels. Aber auch in der chemischen und pharmazeutischen Industrie werden enzymatische Reaktionen eingesetzt, beispielsweise zur Herstellung von Antibiotika.
Was ist ein bekanntes Beispiel für eine enzymatische Reaktion?
Kommen wir noch einmal auf das Beispiel des süß schmeckenden Brots zurück. Diese enzymatische Reaktion findet beim Kauen von Essen im Mund statt. Dabei spalten die Enzyme im Speichel die Stärke aus der Nahrung – dem Brot – zu Zucker.
Wie läuft eine enzymatische Reaktion ab?
Bei dem Ablauf einer enzymatischen Reaktion lagert sich das Substrat – beispielsweise Stärkemoleküle – an das aktive Zentrum des Enzyms an. Im aktiven Zentrum befinden sich sogenannte katalytische Gruppen. Diese stellen den eigentlichen Ort der Substratbindung und den Ort der enzymatischen Reaktion dar. Enzym und Substrat passen zusammen wie ein Schlüssel zu einem Schloss, sodass die Reaktion nach dem sogenannten Schlüssel-Schloss-Prinzip verläuft. Das Schlüssel-Schloss-Prinzip sorgt dafür, dass Enzyme nur ein bestimmtes Substrat oder bestimmte Substratgruppen binden. Daraus bildet sich dann ein Enzym-Substrat-Komplex. Diese Eigenschaft des Enzyms wird substratspezifisch genannt. Eine Erweiterung des Schlüssel-Schloss-Prinzips ist die Induced-Fit-Theorie, die besagt, dass bei der Bindung des Enzyms an das Substrat beide aufgrund von Wechselwirkungen ihre Gestalt geringfügig ändern. Der Vorteil dabei ist, dass sie noch enger miteinander agieren können.
Bei einer bestimmten enzymatischen Reaktion entstehen immer die gleichen Produkte. Diese Eigenschaft des Enzyms wird wirkungsspezifisch genannt. So wird die Stärke aus unserem Beispiel immer in Glucosemoleküle gespalten. Daher schmecken wir auch die Süße, wenn wir lange genug auf dem Brotstück kauen.
Dieses Video
In diesem Video lernst du enzymatische Reaktionen kennen. In unserem Körper laufen ständig chemische Reaktionen ab, die von den Enzymen katalysiert werden.
Im Anschluss an das Video und diesen Text findest du Übungsaufgaben, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Falls du noch mehr über Enzyme wissen möchtest, kannst du dir die Videos Enzyme und ihre Wirkung, Verdauungsenzyme oder Enzymkinetik anschauen. Viel Spaß!
Transkript Enzymatische Reaktionen
Im Körper, zum Beispiel beim Kauen, laufen ständig enzymatische Reaktionen ab. Der Ausgangsstoff einer enzymatischen Reaktion wird als Substrat bezeichnet. Das Substrat lagert sich an das aktive Zentrum des Enzyms an, es wird gebunden und bildet mit dem Enzym den Enzym-Substrat-Komplex. Enzym und Substrat passen zusammen wie ein Schlüssel ins Schloss. Man spricht deswegen auch vom Schlüssel-Schloss-Prinzip. Das Enzym wird durch die Reaktion nicht verbraucht und steht auch für weitere Substrate zur Verfügung. Eine Erweiterung des Schlüssel-Schloss-Prinzips ist die sogenannte Induced-Fit-Theorie. Wenn ein Substrat an ein Enzymmolekül bindet, führen Wechselwirkungen dazu, dass beide ihre Gestalt geringfügig ändern. So können sie noch enger interagieren. In einer Zelle laufen hunderte an enzymatischen Reaktionen ab. Dementsprechend viele Enzyme und Substrate liegen vor. Durch das Schlüssel-Schloss-Prinzip wird verhindert, dass ein Enzym das falsche Substrat umsetzt. Nur wenn das Substrat in das aktive Zentrum des Enzyms passt, kann die Reaktion ablaufen. Enzyme sind also substratspezifisch. Auch entsteht bei einem Enzym immer das gleiche Produkt. Das nennt man wirkungsspezifisch.
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Sehr gut erklärt
Danke❤️