Biochemie
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Peter Bützer Pädagogische Hochschule St.Gallen 7<br />
Reaktionsablauf<br />
Energie<br />
direkte<br />
chemische<br />
Umsetzung<br />
bichemische<br />
Umsetzungen<br />
Reaktionsablauf<br />
Zeit<br />
Biochemische Reaktionen teilen einen<br />
Reaktionsschritt in viele kleine Teilschritte<br />
auf (physiologische Energiefreisetzungen)<br />
Chemisch: A X<br />
Biochemisch: A B C D E X<br />
Energie<br />
Abbau<br />
Synthese<br />
Reaktionsablauf<br />
Zeit<br />
Biochemische Reaktionen setzen pro<br />
Reaktionsschritt nur kleine Energiemengen<br />
um (kleine Leistungen pro Volumen, wegen<br />
der empfindlichen Gewebe).<br />
Abbildung 4: Vergleich einer direkten chemischen Umsetzung mit dem entsprechenden<br />
biochemischen Prozess<br />
Viele Teilreaktionen verlangen, dass<br />
die richtigen Reaktionen einander folgen (Reaktionsabfolge),<br />
die Prozesse spezifisch sind (Spezifität),<br />
die Prozesse genügend rasch sind (Reaktionsgeschwindigkeit).<br />
Strategie der Natur<br />
- eine räumliche Strukturierung (Kompartimentierung, Kanalisierung) und<br />
- sehr spezifische und hochwirksame Katalysatoren (Enzyme).<br />
- Enzyme und Rezeptoren in Regelsystemen (Rückkopplungen).<br />
Enzym<br />
A<br />
Enzym<br />
B<br />
Enzym<br />
C<br />
Enzym<br />
D<br />
Enzym<br />
E<br />
Abbildung 5: Erzwungene Reaktionsabfolge mit lokal hohen Konzentrationen<br />
Die meisten Enzyme (Katalysatoren) sind membrangebunden oder in<br />
Kompartimenten eingeschlossen. Die Folge davon ist:<br />
Dadurch wird eine zwangsläufige Sequenz (Stoffwechsel) erreicht.<br />
Die Konzentrationen der Edukte sind bei jedem Enzym lokal sehr hoch.<br />
Die Gesamtreaktionen sind ausserordentlich spezifisch und sehr rasch.<br />
Chemie, 6sm