Fragenkatalog 2 PDF - Biologie & Enzyme

SKRIPT2 Folien : 5 6 ,7 , 8 , , 9 , 10 , 11 ,12 , 15 Temperatur :...

SKRIPT2 Folien : 5 6 ,7 , 8 , , 9 , 10 , 11 ,12 , 15 Temperatur : 10 bis Temperatur-Optimum Temperatur-Erhöhung um sich bei verdoppelt (bis vervierfacht Die Reaktions geschwindigkeit v des Enzyms. Das Temperatur-Optimum ist dabei gleich bedeutend mit der maximalen Enzym-Aktivität/ Reaktionsgeschwindigkeit. Sobald die Temperatur außerhalb des Optimums liegt verringert , sich die Enzym-Aktivität. > - Optimum humaner Enzyme i d R... 370 > - Optimum Chyper) Thermophiler Enzyme ca. 70 -90 % - RGT/Arrhenius Gleichung pH-Wert : kann Die Enzym-Aktivität durch pf-abhängige Ionisierung von AS im aktiven Zentrum und von der plt- abhängigen Änderung der 3D-Konformation des Apoenzyms beeinflusst werden. Die pl-abhängige Ionisierung führt zur Protonierung bzw. Deprotonierung von funktionellen Gruppen von AS- Seitenketten im aktiven Zentrum des Enzyms , was einen Einfluss auf die AS für die Interaktion mit Substratten) & Cofaktor(en) sowie auf Katalytisch-aktive As. bedeutet - pH-Optimum = maximale Enzym-Aktivität/Reaktionsgeschwindigkeit - liegt pH-Wert außerhalb des pf-Optimums verringert , sich Enzym-Aktivität Ionenstärke : Folien 16 17 18 : , , Zymogene werden auch Enzym-Präkursor oder Pro-Enzym genannt. Es handelt sich dabei um nicht-aktive Vorstufe 1872 erkannte Olof Hammerstan das zwischen der inaktiven eine eines Enzyms. , Enzym-Vorstufe und dem aktivem Enzym unterschieden werden muss. Zymogene werden durch den PräfixPro" oder Suffix-ogen" definiert. -Bsp.: Suffix : Pepsinogen Trypsinogen, ↳ Bsp.: Präfix : Proelastase Procaspase 9 , aktives erst Wirkort oder Die Konvertierung eines Zymogens in ein Enzym erfolgt am nach spezifischen Stimuli. Diese Stimuli sind : Klimitierte Proteolyse als irreversible post-translationale Protein-Modifikation, d h.. Spaltung definierter Peptid-Bindungen bzw. Abspaltung von Peptid-Anteilen ↳ Autokatalyse (definierte Milieu-Bedingungen ↳ regulatorische Proteasen (z. T. Enzym-Kaskaden irreversibel ~ Enzym-Kaskaden haben einen Verstärkungscharakter , & gesegelt Aktivierung definierten Zeitpunkt ↳ zu ↳ nach definiertem Stimulus durch proteolytische Spaltung Bsp : Caspasen bei Apoptose ↳ Blutgerinnungsfaktoren bei sekundärer Hämostase Folien 19 20 ,21 , 22-26 : , Als Interkonvertierung bezeichnet man die reversible kovalente post-translationale Protein-Modifikation. Dabei werden funktionelle Gruppen an/ von AS-Seitenketten angebunden/ abgespalten. Dies führt zur Änderung der Katalytischen Eigenschaft des Enzyms. Es findet ein Wechsel von aktiv/inaktiv statt. Dies wird auch als Switch on/Off bezeichnet. ↳ Phosphorylierung ↳ mono (ADP-Ribosyl) ierung Adenylierung ↳ häufigste Art : Phosphorylierung - Pyruvat-Kinase inaktiviert Eyledyse ↳ Glykogen-Phosphorylase aktiviert Glykogen Abbau 4 B-RAF aktiviert (MAPK-Kaskade)  ! Folien 30 31-46 , 47 48-55 : , , => siehe Übersicht ↳ reversibel kompetetiv : Benzamidin (Trypsin) Chymotrypsin Leupeptin (Ser-Cys-Proteasen) ↳ reversibel unkompetetiv : Oxalat (Lactat-Dehydrogenasel L-Phe (Alkalische Phosphatase) ↳ reversibel gemischt : Bowman-Birk-Inhibitor BBI (Trypsin Chymotrypsin) , RNasin Chumane RNase) Trypsin ↳ Gruppenspezifische Reagenzien : DIPF(Ser-Proteasen) z B.. Papain lodacetamid (Cys-Proteasen Trypsin PMSF (Ser-Proteasen ( ↳ Affinitätsreagenzien : (ACh-Esterasel Organophosphate ↳ Suizidinhibitoren : Disulfiram (Aldehyd-Dehydrogenase) Antithrombin (Thrombin IFIa)  Folien : 92 , 93 , 94 95 , , 96-98 Iso enzyme Katalysieren biochemische Reaktion , aber unterscheiden sich in verschiedenen die gleiche durch verschiedene Gene , die Dingen. Dazu gehören die Kodierung Aminosäure-Sequenz , die Kombination von Peptid-Ketten/Untereinheiten, die Bindung von Cofaktoren , physikochemische Eigenschaften wie Temperatur- bzw pl-Optimum. enzymatischen Eigenschaften (Spezifität für Substrate Produkte Effektoren), , die , , die enzymkinetischen Eigenschaften und die Lokalisation Hell- Gewebe- Organ-spezifische Expression ; , , subzelluläre Lokalisation). Iso enzyme sind für den Körper wichtig da , diese an das spezifische Reaktionsmilieu bzw. die metabolische Kondition Wirkorts des angepasst sind. Kompartimenten bedingt die Existenz Geweben Zellen bzw subzellulären > Spezialisierung von Organen -. , , von Isoenzymen Weiterhin liegt eine Bedeutung für die medizinische Diagnostik vor. Die Gesamt-Isoenzym-Aktivität im Blutserum kann als Summe der Aktivitäten individueller Isoenzyme aus geschädigten Organen , Geweben oder Zellen verwendet werden. Außerdem dient die Isoenzym-Elektrophorese für den Nachweis von geschädigten Organen oder Gewebe für eine Differentialdiagnose von Erkrankungen. ↳ Lactat-Dehydrogenase reversible Reduktion von Pyruvat zu Lactat (anaerobe Glykolyse ↓ 5 Isoenzyme : Unterschied in Primär- & Quartärstruktur , Regulierbarkeit Substrat-Spezifitat , & Lokalisation ↳ Hexokinase irreversible Phosphorylierung von Hexose zu Hexose-6-phosphat (z B Glykolyse.. ↳ 4 Isoenzyme Unterschied : in Substrat-Spezifität & -Affinität , Regulierbarkeit & Lokalisation * Creatin-Kinasen reversible Dephosphorylierung von Kreatinphosphat zur ATP-Bildung ↳ 3 Isoenzyme Unterschied in : Primärstruktur, Quartärstruktur & Lokalisation ↑ Alkohol-Dehydrogenasen Detoxifizierung aliphatischer Alkohole zu Aldehyden bei Menschen : Unterschied in Substrat-Spezifität &-Affinität & Lokalisation A 7 Isoenzyme  Folien 99 , 100-107 : ↳ Säure-Base-Katalyse : Pepsin Trypsin - Metallionen-Katalyse : Carboxypeptidase A Superoxid-Dismutase ↓ Kovalente Katalyse : Papain Trypsin ↳ Katalyse durch Nachbargruppen - & Orientierungseffekte Lactat-Dehydrogenase : Hexokinase ↳ Katalyse durch Stabilisierung des Übergangszustandes : Lysozym Lactat-Dehydrogenase  Rasen cofaktor-unabhängig EDTA mehr als 2 freie e-Paare A fixieren Komplexen Folien : 109 , 110-112 , 113 Metallionen in stabilen ringförmigen -chemisch inaktiviert nicht , da Rasen keine Metallaktivierten Enzyme EDTA geht sind -Metallionen Chelatkomplex mit stehen somit gehen EDTA ein für Enzym nicht zur Verfügung ↳ sind aber notwendig für Katalytische Aktivität DEPC /Gruppenspezifisches Reagenz) -Rovalente Modifikation von His-Resten in Proteinen zu N-Carbetoxyhistidinen > - Inaktivierung in Wasser/wässrigen Lösungen , da katalytisch aktive His121119 - Reste im aktiven Zentrum ↳ DTT-spalket Disulfidbrücken S-S wird zu S-H A Proteinfaltung verändert , kein aktives Enzym ↳ B- Mercaptoethand- 11- Prokinase 17 +greift Peptidbindungen an Enden (Endopeptidase) aromatischer As ↓ GTC + chaotropes Salz - bricht H-Brücken auf Denaturierung von Enzym Folien : 129 , 130 131 , 132 , 133 , 134 , Hydrolasen mit ähnlicher Primär-& Tertiärstruktur identische Katalytischen ↳ Anordnung AS im Zentrum ↳ identische Gruppen-Spezifität (Proteine [Peptide ↳ unterschiedliche Sequenz-Spezifitäten Trypsin ↳ hydrolysiert Peptid-Bindung (-terminal basischer AS Lys Aug , in 41 Position A keine P1' Position Spaltung , wenn Pro in ↳ große S1-Tasche, ionisiertes Asp189 Chymotrypsin ↳ hydrolysiert Peptid-Bindung (-terminal aromatischer AS Tyr Trp , , Phe in P1-Position 189 große S1-Tasche , nicht ionisiertes ↳ Ser Pankreas-Elastase ↳ hydrolysiert Peptid-Bindung (-terminal kleiner Aliphatischer AS Gly , Ala , Val in Pr-Position ↳ kleine S1-Tasche Folien : 133 , 134 ↓ Reaktionsansatz A bei Lys I keine Spaltung -Spaltung oder Arg C-terminal in P1-Position , wenn Pro in P1 Position > - große S1-Tasche mit ionisiertem Asp189 -bilden Salzbrücke oder ionische WW ASp sauer ionisiert Lys basisch ionisiert ↳ Reaktionsansatz B -Spaltung C-terminal bei Tyr , Trp Phe in P1-Position , S1-Tasche Serie nicht ionisiert -große , Folien : 150 ,151 , 152 , 153 , 154-160 Katalytische Diade ↳ spezifische geometrische Anordnung von 2 in den Katalyse-Prozess involvierten AS die miteinander , Wechselwirken , im aktiven Zentrum > - 1 der 2 AS agiert als Nukleophil im Zuge einer Kovalenten Katalyse Bsp : Papain (Cys , His) Caspase9(Cys , His SARS-CoV-2 Protease MPro (Cys , His) Katalytische Triade ↳ spezifische geometrische Anordnung von 3 in den Katalyse-Prozess involvierten AS die miteinander , Wechselwirken , im aktiven Zentrum > - 1 der 3 As agiert als Nukleophil im Zuge einer Kovalenten Katalyse BSp.: Trypsin (Ser ,His Asp) , FIla (Ser His , Asp) , DPPIV (Ser His , , Glu) Trypsin : Sert95 - Oh als katalytisch aktives Nukleophil für kovalente Katalyse erst Substrat-Bindung Ionisierung/ Deprotonierung => nach A Erhöhung Nukleophilie 57 His : Bronsled-Säure-Base-Funktion A Protonen-Donor bzw. -Akzeptor Asp102 Stabilisierung : Hist durch H-Brücke -wie beschreiben? genau