Biochemie

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(Dissoziationskonstante). Die Michaelis-Menten-Gleichung als Beziehung zwischen
Reaktionsgeschwindigkeit und Substrat-Konzentration stellt grafisch eine Hyperbel dar,
die für grosse [S] asymptotisch dem Grenzwert vmax zustrebt, und ist der mathematische
Ausdruck einer Sättigungskinetik, da Vmax genau dann erreicht wird, wenn das Enzym
mit Substrat gesättigt ist, d. h. alles Enzym als Enzym-Substrat-Komplex vorliegt. Im
Bereich der Sättigung ist die Menge der von einem Enzym umgesetzten Stoffe
proportional der Enzym-Menge und der Wirkungsdauer. Die Michaelis-Menten-
Beziehung gilt nur für einfache Systeme; bei Vorliegen von allosterischer Regulation,
gegenseitiger Beeinflussung von Enzym-Untereinheiten (Kooperativität) sowie bei
vielen Mehrsubstrat-Reaktionen sind kompliziertere Modelle zu verwenden.
Wird die Michaelis-Menten-Gleichung so umgeformt, dass ein linearer Graph erhalten
wird, so spricht man vom Lineweaver-Burk-Plot 78 :
1 1 KM
1
;
v vmax
vmax
[ S]
1/v: Abszisse
1/[S]: Ordinate
Für 1/[S] = 0, d.h. x = 0 ist 1/v = 1/vmax Bestimmung der
Maximalgeschwindigkeit.
Für 1/v = 0, d.h. y = 0 ist x = -1/KM Bestimmung von KM
2.3.8 Hemmung von Enzymen
Man versteht darunter jede Stoffwechselstörung, die durch den direkten Eingriff einer
Substanz in metabolische Prozesse ausgelöst wird. Ein typisches Beispiel ist die
Hemmung der Cytochromoxidase durch Cyanidionen.
Ein Hemmstoff kann auf unterschiedliche Weise wirken 79 :
1. Er verhindert die Substrataufnahme in die Zelle durch Änderung der
Membranpermeabilität oder Hemmung von Transportprozessen.
2. Er greift in den oxidativen Substrat-Stoffwechsel ein.
3. Er unterdrückt die Bildung energiereicher Phosphate.
4. Er hemmt die Biosynthese essenzieller Protoplasma-Bestandteile.
5. Er unterbindet den notwendigen Umsatz an energiereichen Substanzen.
6. Er greift in Energie verbrauchende Reaktionen ein.
7. Er hemmt direkt funktionelle Zellsysteme.
Eine durch einen Wirkstoff hervorgerufene Hemmung kann reversibel oder irreversibel
sein. Grundsätzlich unterscheidet man:
1. Kompetitive (konkurrierende) Hemmung und
2. Nichtkompetitive Hemmung.
78
Christensen H.N., Palmer G.A., Lehrprogramm Enzymkinetik, Verlag Chemie, Weinheim, 1974, 41
79
Korolkovas A., Grundlagen der molekularen Pharmakologie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Frankfurt
am Main, 1974, 307
Chemie, 6sm