Overview
Das Video behandelt die Grundlagen zu Enzymen: Aufbau, Funktion, Bedeutung der Aktivierungsenergie und die Rolle der Enzyme in biochemischen Reaktionen.
Was sind Enzyme?
- Enzyme sind Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen beschleunigen, ohne selbst verbraucht zu werden.
- Die meisten Enzyme sind Proteine.
- Enzyme sind für das Überleben der Zelle unerlässlich, da Stoffwechselreaktionen ohne sie zu langsam ablaufen würden.
Bedeutung der Aktivierungsenergie
- Aktivierungsenergie ist die Energiemenge, die nötig ist, um eine chemische Reaktion zu starten.
- Enzyme verringern die Aktivierungsenergie, die für den Reaktionsstart notwendig ist.
- Durch die Senkung dieser Energieschwelle laufen Reaktionen schneller ab.
Funktion der Enzyme
- Enzyme beschleunigen nur die Geschwindigkeit von Reaktionen, verändern aber nicht das chemische Gleichgewicht (Delta G bleibt gleich).
- Enzyme ermöglichen spezifische Beschleunigungen bestimmter Reaktionen, ohne alle Reaktionen in der Zelle zu beeinflussen.
- Die Substrate (frühere Edukte) binden an das Enzym und werden in einen energetisch günstigeren Übergangszustand gebracht.
Notwendigkeit und Spezifität von Enzymen
- Eine Erhöhung der Temperatur würde zwar auch Reaktionen beschleunigen, wäre aber unspezifisch und schädlich (z.B. Denaturierung von Proteinen).
- Nur Enzyme ermöglichen gezielte, kontrollierte Reaktionsbeschleunigung in lebenden Systemen.
Energieschwelle als Schutzmechanismus
- Die Energieschwelle verhindert das unkontrollierte Ablaufen aller biochemischen Reaktionen.
- Sie sorgt für Kontrolle und gezielte Auslösung von Reaktionen, z.B. durch Zündfunken bei Brennstoffverbrennung.
Key Terms & Definitions
- Enzym — Biokatalysator, meist ein Protein, das Reaktionen beschleunigt, ohne selbst verbraucht zu werden.
- Aktivierungsenergie — Energiemenge, die zum Start einer Reaktion benötigt wird.
- Biokatalysator — Ein Katalysator in biologischen Systemen, meist ein Enzym.
- Substrat — Ausgangsstoff, der vom Enzym umgesetzt wird.
- Exergonisch — Reaktion, bei der Energie freigesetzt wird (Delta G negativ).
- Endergonisch — Reaktion, bei der Energie benötigt wird.
Action Items / Next Steps
- Video zum Enzym-Substrat-Komplex anschauen (wird im nächsten Teil behandelt).