![Enzymkinetik - uni-frankfurt.deuser.uni-frankfurt.de/~dingerma/Podcast/09-Enzymkinetik_WS2010.pdf · [S] K M + [S] Mittwoch, 12. Januar 2011. Michaelis-Menten-Auftragung Enzymkinetik](https://static.fdokument.com/doc/165x107/60b4d7f7c28542624d7371d3/enzymkinetik-uni-dingermapodcast09-enzymkinetikws2010pdf-s-k-m-s.jpg)
Hemmung einer enzymatischen Reaktiondingerma/Podcast/11-Glykolyse2009.pdf ·...
37
Hemmung einer enzymatischen Reaktion Montag, 18. Januar 2010
Transcript of Hemmung einer enzymatischen Reaktiondingerma/Podcast/11-Glykolyse2009.pdf ·...
Hemmung einer enzymatischen Reaktion
Montag, 18. Januar 2010
Kompetitive Hemmung
Nichtkompetitive HemmungAllosterische Enzymregulation
Enzymhemmung
Montag, 18. Januar 2010
Michaelis-Menten-Auftragung
scheinbare Änderung der KM gleiche vmax
Lineweaver-Burk-Auftragung
Kompetitive Hemmung eines Enzyms
Montag, 18. Januar 2010
Michaelis-Menten-Auftragung
gleiche KM geringere vmax
Lineweaver-Burk-Auftragung
Nichtkompetitive Hemmung eines Enzyms
Montag, 18. Januar 2010
Kinetik
V
[S]
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
Kinetik
V
[S]
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
Kinetik
V
[S]
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
Kinetik
V
[S]
Vmax
K0,5
Vmax12
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
V
[S]
Normale Regulation Allosterische Regulation
Vorteile allosterischer Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
V
[S]
Normale Regulation Allosterische Regulation
80%
30%
80%
30%
Vorteile allosterischer Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
V
[S]
Normale Regulation Allosterische Regulation
80%
30%
80%
30%
Vorteile allosterischer Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
V
[S]
Normale Regulation Allosterische Regulation
80%
30%
80%
30%
Vorteile allosterischer Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
Allosterische Aktivierung/Inhibition
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
V
[S]
Allosterische Aktivierung/Inhibition
+ Aktivator
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
+ InhibitorV
[S]
Allosterische Aktivierung/Inhibition
+ Aktivator
Allosterische Enzymregulation
Montag, 18. Januar 2010
• aktives Zentrum• fixieren Substrate reversibel• erniedrigen die Aktivierungsenergie einer Reaktion• substratspezifisch wirkungsspezifisch• regulierbar
• Enzyme sind charakterisierbar durch:• katalysierte Reaktion• Michaeliskonstante• Isoelektrischer Punkt• Kofaktorbedarf der katalysierten Reaktion
Enzyme – Zusammenfassung
Montag, 18. Januar 2010
Atmung !
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Montag, 18. Januar 2010
Atmungskette
GTPGDP
Stärke/Glykogen ProteineFette
Fettsäuren
Acetyl-CoA
FADH2
Glukose
Pyruvat
α-KetoglutaratCitrat-Zyklus
NADH + H+
NADH + H+
ATP
NADH + H+
ATP
Aminosäuren
GlutaminsäureFADH2
NADH + H+
NADH + H+
Pyruvat
4 [H] + O2 2 H2O
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Glykolyse
Montag, 18. Januar 2010
Herkunft von Glukose-6-P
Bereitstellung von Glukose für die Glykolyse
Glykogen/Stärke
Glykolyse
Glukose-6-P
Glukose-1-P
SaccharoseGlc(α1→β2)Fru
Glukose
Glukose-6-P
Phosphorylase
Phosphoglucomutase
Hexokinase
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
energiereicherThioester!
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Phosphorolyse!
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
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Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
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OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Substratkettenphosphorylierung
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Hexokinase
Glukose
ATPADP
O
OH
OHHO
CH2OH
OH
O
OH
OHHO
O–CH2P
OH
Glukose-6-P
HOOH
CH2
OH
OGlc-6-P-Isomerase
Fructose-6-P
Phosphofructo-kinase
ATPADP
HOOH
CH2–O P
OH
O
Fructose-1,6-bisphosphat
C O
HC OHHC OH
CHHO
CH2OH
O–CH2P O–CH2P
CH2–O P
CH2–O P
C OCH2–O P
HC OHCH2–O P
CO H
Dihydroxyaceton-phosphat
Glycerinaldehyd-3-phosphat
Aldolase
96%4%
Triosephosphat-Isomerase
HC OHCH2–O P
CO S–GAPDH
GAPDHHC OHCH2–O P
COHS–GAPDH
H
NADH+H+NAD+
Pi
HC OHCH2–O P
CO PO
3-Phosphoglycerin-1-phosphat
HC OHCH2–O P
CO OH
3-Phosphoglycerat
ATPADPPhospho-
glycerat-kinase
HC OCH2OH
PC
O OH
2-Phosphoglycerat
Phospho-glycerat-mutase Enolase
H2O
C OCH2
PC
O OH
Phosphoenol-pyruvat
Pyruvatkinase
ATPADP CH3
CO OH
C O
Pyruvat
Glykolyse – Abbau von Glukose zu Pyruvat
Montag, 18. Januar 2010
Phosphorylierung von Glucose – 1 ATPPhosphorylierung von Fructose-6-P – 1 ATP
pro Hexose entstehen 2 Triosen:
GAPDH-Reaktion 1 NADH + H+ x2Substratketten-Phosphorylierung 1 ATP x2 + 2 ATPPEP-Kinase-Reaktion 1 ATP x2 + 2 ATP
pro Hexose in Summe + 2 ATP + 2 NADH + H+
Glykolyse – Energiebilanz
Montag, 18. Januar 2010
Atmungskette
GTPGDP
Stärke/Glykogen ProteineFette
Fettsäuren
Acetyl-CoA
FADH2
Glukose
Pyruvat
α-KetoglutaratCitrat-Zyklus
NADH + H+
NADH + H+
ATP
NADH + H+
ATP
Aminosäuren
GlutaminsäureFADH2
NADH + H+
NADH + H+
Pyruvat
4 [H] + O2 2 H2O
Energiegewinnung bei Heterotrophen
GlykolyseATP
Montag, 18. Januar 2010
Atmungskette
GTPGDP
Stärke/Glykogen ProteineFette
Fettsäuren
Acetyl-CoA
FADH2
Glukose
Pyruvat
α-KetoglutaratCitrat-Zyklus
NADH + H+
NADH + H+
ATP
NADH + H+
ATP
Aminosäuren
GlutaminsäureFADH2
NADH + H+
NADH + H+
Pyruvat
4 [H] + O2 2 H2O
Energiegewinnung bei Heterotrophen
GlykolyseATP
Montag, 18. Januar 2010
COOCCH3
H OHCOOCCH3
O
Pyruvat
NADH+H+NAD+
Lactat
Lactat-DH
Milchsäure-Gärung
Anaerobe NADH-Regeneration: Gärung
Montag, 18. Januar 2010
COOCCH3
H OHCOOCCH3
O
Pyruvat
NADH+H+NAD+
Lactat
Lactat-DH
Milchsäure-Gärung
Anaerobe NADH-Regeneration: Gärung
HCCH3
OOHH2C
CH3
COOCCH3
O
Pyruvat
NADH+H+NAD+
Acetaldehyd
Alkohol-DH
CO2
Ethanol
Pyruvat-Decarboxylase
Alkoholische Gärung
Montag, 18. Januar 2010
Atmungskette
GTPGDP
Stärke/Glykogen ProteineFette
Fettsäuren
Acetyl-CoA
FADH2
Glukose
Pyruvat
α-KetoglutaratCitrat-Zyklus
NADH + H+
NADH + H+
ATP
NADH + H+
ATP
Aminosäuren
GlutaminsäureFADH2
NADH + H+
NADH + H+
Pyruvat
4 [H] + O2 2 H2O
Energiegewinnung bei Heterotrophen
Glykolyse
Mitochondrien
Montag, 18. Januar 2010
Mitochondrium: "Energiefabrik" der Zelle
Montag, 18. Januar 2010
![& 4 Ä b«-hicomst-proceedings.helsinki.fi/papers/1981_01_25.pdf · 2016. 12. 12. · In Bergmeyer, H.U.: Methoden der enzymatischen Analyse, Band II, 1163 (1^ säPP^n] Hamm:A method](https://static.fdokument.com/doc/165x107/60a2a128d0b47b1b92080077/-4-b-hicomst-2016-12-12-in-bergmeyer-hu-methoden-der-enzymatischen.jpg)
