SEW - lern-soft-projekt

Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität
RG (Ums.; Denat.)
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
RG Umsatz
RG Denaturierung
effektive RG
100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
eff. RG
0
0,0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Temperatur [°C]
Enzyme – als typische Proteine – unterliegen der Denaturierung. Bei steigenden Temperaturen
nimmt diese zu. In gleichwarmen Organismen werden die meisten Enzyme schon kurz
über der normalen Körpertemperatur zerstört. Beim Menschen beobachtet man dies kurz
oberhalb von 40 °C. Manche Enzyme werden ab 42 °C schnell und dauerhaft zerstört (man
beachte die Steilheit des Aktivitätsabfalls in diesem Bereich) – der Mensch stirbt letztendlich daran.
Von besonderem Interesse sind Organismen, die bei extremen Temperaturen (über 100 °C)
in heißen Quellen oder in den rauchenden Schloten der Tiefsee leben. Ihre Enzymbestecke
dürften sich für viele (bio-)chemische Produktionen besonders gut eignen.
1.1.1.3. pH-Abhängigkeit der Enzymaktivität
Viele Enzyme funktionieren nur in bestimmten Medien – sauer, neutral oder basisch. In anderen
Medien sinkt die Enzymaktivität sehr stark oder hört ganz auf. Neben direkten chemischen
Einflüssen z.B. bei Säuren- oder Basen-Reaktionen sind aber auch Auswirkungen auf
das aktive Zentrum zu erwarten. Gehört z.B. eine basische Gruppe zum aktiven Zentrum, die
ein sauren Molekülteil des Substrates "erkennt", dann kann in einem sauren Milieu die basische
Gruppe neutralisiert sein. Dem aktiven Zentrum fehlt damit ev. ein Erkennungspunkt.
Das Substrat wird nicht richtig erkannt oder eingelagert und letztendlich verlangsamt sich
dadurch die Umsatzgeschwindigkeit.
Veränderungen des pH-Wertes bewirken zumeist eine reversible Beeinflussung der Enzymaktivität.
Nachdem wieder ein normales Milieu vorliegt, funktioniert das Enzym wieder uneingeschränkt.
- 116 - (c,p) 2008 lsp: dre