Was ist die Struktur und Funktion von Enzymen?

Enzyme sind Proteine, die als biologische Katalysatoren wirken und chemische Reaktionen in lebenden Organismen beschleunigen. Ihre Struktur und Funktion sind eng miteinander verknüpft.

**Struktur:**
1. **Primärstruktur:** Die Abfolge von Aminosäuren in der Polypeptidkette.
2. **Sekundärstruktur:** Lokale Faltungen der Polypeptidkette, wie Alpha-Helices und Beta-Faltblätter, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden.
3. **Tertiärstruktur:** Die dreidimensionale Faltung der gesamten Polypeptidkette, die durch verschiedene Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrücken, Disulfidbrücken, hydrophobe Wechselwirkungen und ionische Bindungen stabilisiert wird.
4. **Quartärstruktur:** Die Anordnung von mehreren Polypeptidketten (Untereinheiten) zu einem funktionellen Protein, falls das Enzym aus mehr als einer Kette besteht.

**Funktion:**
1. **Katalyse:** Enzyme beschleunigen chemische Reaktionen, indem sie die Aktivierungsenergie senken.
2. **Substratspezifität:** Jedes Enzym ist spezifisch für ein bestimmtes Substrat oder eine Gruppe von Substraten, die es bindet und umsetzt.
3. **Aktives Zentrum:** Der Bereich des Enzyms, in dem das Substrat bindet und die Reaktion stattfindet. Es hat eine spezifische Form und chemische Umgebung, die für die Bindung und Umwandlung des Substrats geeignet ist.
4. **Regulation:** Enzyme können durch verschiedene Mechanismen reguliert werden, wie z.B. allosterische Regulation, kovalente Modifikation (z.B. Phosphorylierung) und durch Inhibitoren oder Aktivatoren.

Enzyme sind essenziell für nahezu alle biochemischen Prozesse in lebenden Organismen, einschließlich Stoffwechsel, DNA-Replikation und -Reparatur, Signaltransduktion und viele andere.