Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

41 Bioenergetik, auf- und abbauender Stoffwechsel M Arbeitsheft Seite 11 Enzyme sind substrat- und wirkungsspezifisch Bereits im Jahre 1890 hat der deutsche Chemiker Emil Fischer die Wirkungs­ weise von Enzymen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip sehr gut beschrieben: Enzyme sind substratspezifisch . Substrat und Enzym passen wie Schlüssel und Schloss ineinander und bilden auf diese Art einen so genannten Enzym-Substrat-Komplex ( Abb. 8). Nach der Umsetzung entlässt das Enzym die Reaktionsprodukte und steht für eine weitere Reaktion zur Verfügung. Neben der Substratspezifität haben Enzyme aber auch noch eine Wirkungs- spezifität . Es gibt zum Beispiel Enzyme, die Verbindungen, welche unter Abgabe von Wasser ( Kondensation ) entstanden sind, wieder zerlegen können. Trauben­ zuckermoleküle bilden unter Abspaltung von Wasser beispielsweise Stärke, die unter Mitwirkung bestimmter Enzyme durch Hydrolyse wieder in Trauben­ zucker zerlegt werden kann. Bei zusammengesetzten Enzymen, also bei solchen, die neben dem Protein einen Nichteiweißanteil besitzen, ist das Protein für die Substratspezifität und das Coenzym für die Wirkungsspezifität zuständig. Generell unterscheidet man zwischen Verdauungsenzymen und Stoffwechsel- enzymen . Die Endung -ase bezeichnet immer ein Enzym Die Benennung der Enzyme erfolgt entweder nach ihrer Wirkung, zB Hydro­ lyse  Hydrolase oder nach dem Substrat, zB Protein  Protease, Amylose (Stärke)  Amylase, Saccharose (Rübenzucker)  Saccharase. Die Endung -ase bezeichnet immer ein Enzym. Viele Enzyme haben auch Trivialnamen, darunter versteht man Bezeichnun­ gen, die nicht nach gültigen systematischen Gesichtspunkten gebildet wurden (zB Ptyalin, stärkespaltendes Enzym im Speichel,  S. 93).  Emil Fischer (1852−1919); war einer der bedeutends- ten Naturstoffchemiker des 19. und 20. Jahrhunderts. 1902 erhielt er den Nobelpreis für Chemie.  substratspezifisch heißt, dass bestimmte Enzyme nur bestimmte Stoffe (so genannte Substra- te) umsetzen (zB spalten) können  Wirkungsspezifität heißt, dass die Enzyme nur eine bestimmte chemische Reaktion am bestimmten Substrat bewirken können  Kondensation ist eine chemische Reaktion, bei der sich zwei Moleküle unter Abspaltung eines einfachen Moleküls (zB Wasser) verbin- den  Hydrolyse Darunter versteht man die chemische Zerlegung einer Verbindung unter Auf- nahme von Wasser. ZB kann Saccharose (Rübenzucker) durch Hydrolyse in Traubenzucker und Fruchtzucker zerlegt werden ( Abb. 8).  Verdauungsenzyme werden beim Menschen in den Verdauungsdrüsen (Ohrspeichel‑, Unterzungenspeichel‑ und Unterkiefer- speicheldrüsen, Drüsenzellen der Magen‑ und Darmschleimhaut, Bauch­ speicheldrüse) gebildet und in den Ver- dauungstrakt abgegeben. Dort zerlegen sie die aufgenommene Nahrung in ihre Bausteine, die dann in den Darmzotten resorbiert (ins Blut aufgenommen) wer- den können ( S. 92).  Stoffwechselenzyme kommen in allen Zellen und Körperflüs- sigkeiten vor. Sie erleichtern den Ablauf biochemischer Reaktionen. Enzym (Saccharase) Fructose Glucose Substrat (Saccharose) Enzym-Substrat- Komplex Substrat wird in Produkte (Traubenzucker und Fruchtzucker) zerlegt Produkte werden freigesetzt Enzym und Substrat stehen zur Verfügung Substrat bindet sich an das Enzym H 2 O+ Substrat- bindungsstelle 8  Enzymreaktion am Beispiel der Saccharase Enzymreaktion y79qe7 9  Ptyalin im Speichel spaltet die Stärke in der Nahrung. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv