Welche Rolle spielen Enzyme im Energiestoffwechsel?

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Welche Rolle spielen Enzyme im Energiestoffwechsel?

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Nach welchen Kriterien werden Enzyme benannt?

Wie läuft die Replikation der DNA ab?

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Enzyme spielen eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel, da sie als Katalysatoren biochemische Reaktionen beschleunigen, die für die Energiegewinnung und -nutzung in Zellen notwendig sind. Hier sind einige spezifische Funktionen von Enzymen im Energiestoffwechsel: 1. **Glykolyse**: Enzyme wie Hexokinase und Phosphofructokinase katalysieren die Schritte der Glykolyse, bei der Glukose in Pyruvat umgewandelt wird, um ATP zu erzeugen. 2. **Citratzyklus (Krebszyklus)**: Enzyme wie Citratsynthase und Isocitrat-Dehydrogenase katalysieren die Reaktionen im Citratzyklus, der Acetyl-CoA in CO₂ und energiereiche Elektronen umwandelt. 3. **Elektronentransportkette**: Enzyme in der inneren Mitochondrienmembran, wie Cytochrom-c-Oxidase, übertragen Elektronen und erzeugen einen Protonengradienten, der zur ATP-Synthese genutzt wird. 4. **ATP-Synthase**: Dieses Enzym nutzt den Protonengradienten, um ADP und anorganisches Phosphat zu ATP zu verbinden, was die Hauptquelle der zellulären Energie darstellt. Enzyme sind somit unerlässlich für die effiziente und kontrollierte Freisetzung und Nutzung von Energie in biologischen Systemen.

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Enzyme werden in der Regel nach dem Substrat benannt, auf das sie wirken, und der Art der Reaktion, die sie katalysieren. Der Name endet meist auf „-ase“. Zum Beispiel: - **Lactase**: spa... [mehr]

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Enzyme werden in der Regel nach dem Substrat benannt, auf das sie wirken, und der Art der Reaktion, die sie katalysieren. Der Name endet meist auf „-ase“. Zum Beispiel: - **Lactase**: spaltet das Substrat Laktose. - **Amylase**: baut Stärke (Amylose) ab. - **DNA-Polymerase**: katalysiert die Synthese von DNA. Zusätzlich gibt es ein internationales Klassifikationssystem, das Enzyme nach ihrem Reaktionstyp in sechs Hauptklassen einteilt (z. B. Oxidoreduktasen, Transferasen, Hydrolasen usw.) und ihnen eine sogenannte EC-Nummer (Enzyme Commission Number) zuweist. Zusammengefasst: Enzyme werden nach Substrat, Reaktionstyp und oft mit der Endung „-ase“ benannt.

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Die Replikation der DNA ist der Prozess, bei dem eine Zelle ihre DNA verdoppelt, damit bei der Zellteilung jede Tochterzelle eine vollständige Kopie des Erbguts erhält. Der Ablauf lässt... [mehr]

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Die Replikation der DNA ist der Prozess, bei dem eine Zelle ihre DNA verdoppelt, damit bei der Zellteilung jede Tochterzelle eine vollständige Kopie des Erbguts erhält. Der Ablauf lässt sich in mehrere Schritte gliedern: 1. **Initiation**: Die Replikation beginnt an bestimmten Stellen der DNA, den sogenannten Origins of Replication. Enzyme wie die Helicase entwirren und öffnen die Doppelhelix, sodass zwei Einzelstränge entstehen. 2. **Primer-Synthese**: Die Primase (eine RNA-Polymerase) synthetisiert kurze RNA-Primer, die als Startpunkt für die DNA-Synthese dienen. 3. **Elongation**: Die DNA-Polymerase bindet an den Primer und beginnt, neue DNA-Nukleotide an den Einzelstrang anzulagern. Die Synthese erfolgt immer in 5'-zu-3'-Richtung. - Am Leitstrang (Leading Strand) läuft die Synthese kontinuierlich. - Am Folgestrang (Lagging Strand) erfolgt sie diskontinuierlich in kurzen Stücken, den sogenannten Okazaki-Fragmenten. 4. **Primer-Entfernung und Lückenfüllung**: Die RNA-Primer werden entfernt und durch DNA ersetzt. Das Enzym DNA-Polymerase I übernimmt diese Aufgabe bei Prokaryoten. 5. **Verknüpfung der Fragmente**: Die DNA-Ligase verbindet die Okazaki-Fragmente zu einem durchgehenden Strang. 6. **Korrekturlesen (Proofreading)**: Viele DNA-Polymerasen besitzen eine Korrekturlesefunktion, die Fehler während der Synthese erkennt und behebt. Das Ergebnis ist eine exakte Kopie der ursprünglichen DNA, wobei jeder Doppelstrang aus einem alten (Eltern-) und einem neuen Strang besteht (semikonservative Replikation).