Versuch 1-3 (RKE)

1 Theorie1.1 ProteineProteine sind wichtige Funktionseinheiten der Zelle, die aus Aminosäuren aufgebaut sindund über Peptidbindungen verkettet sind. Aminosäuren besitzen Seitenketten, die unterschiedlicheEigenschaften aufweisen (zum Beispiel sauer, basisch...). Proteine nehmenschraubenartige oder geschichtete Strukturen an, wodurch sie eine genau definierte dreidimensionaleStruktur aufweisen. Diese Struktur nennt man Nativstruktur und sorgt dafür,dass Proteine nur in dieser Struktur ihre biologischen Aufgaben erfüllen können. Dennochsind Proteine relativ labil, wodurch ihre native Struktur leicht zerstört werden kann undihre biologische Aktivität verloren geht.1.2 EnzymeEnzyme sind Proteine die als hocheffiziente Biokatalysatoren in der Zelle wirken (sie beschleunigenchemische Reaktionen und ermöglichen so die Umsetzung von Stoffen).Neben Peptidketten enthalten sie oft Cofaktoren (komplexe organische Moleküle oder Metallionenwie Mg 2+ , Ca 2+ ) die für den Katalysemechanismus wichtig sind. Dauerhaft an dasEnzym gebundene Chofaktoren bezeichnet man als prostethischen Gruppen, für kurzeZeit gebundene als Coenzyme. Enzyme sind wichtig für den Metabolismus und Regulationzellulärer Prozesse.1.3 Physiologische Bedeutung der LactathydrogenaseDie Lactathydrogenase ist ein sehr wichtiges Enzym für den Energiestoffwechsel in denZellen, da sie die Oxidation von Lactat zu Pyruvat und die Reduktion von NAD + zu NADHkatalysiert. Dieser Vorgang findet in der Leber statt (beispielsweise in der Regenerationsphasenach dem Sport).1.4 Grundlagen der ReaktionskinetikDie Reaktionsgeschwindigkeit ist als Konzentrationsänderung pro Zeiteinheit definiertund ist ein Maß für den zeitlichen Ablauf von chemischen Reaktionen. Bei einer Reaktionvom Type:aA+bB →cC+dD (1)nimmt die Konzentration der StoffeA,B während der Reaktion ab und die Konzentrationder StoffeC,D zu. Da es im Prinzip egal ist welchen Stoff man betrachtet (Abnahme vonA, B oder Zunahme von C, D) wählt man den Stoff, dessen Konzentration am einfachstenzu bestimmen ist.Reaktionsgeschwindigkeit oder Reaktionrater wird als die Änderung der Konzentrationsratemit der Zeit definiert. Im Praktikumsversuch wird dies bei folgender Reaktionsgleichunggenutzt:Pyruvat+NADH+H + → Lactat+NAD + (2)Der Reaktionsverlauf wird mit Hilfe eines Photometers durch die Reaktion von NADHzu NAD + bestimmt. Die Geschwindigkeit der Reaktion wird anhand der Änderung der∣3