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Namen: Sarah H., Jasmin B., Frederic T.
Datum:2019-04

 

Enzymhemmung findet durch Hemmstoffe statt, wodurch das Substrat nicht weiter umgesetzt werden kann. Dieser Vorgang kann im Körper absichtlich ablaufen, oder durch Hemmstoffe, in Form von Medikamenten oder Drogen künstlich ausgelöst werden.

Das Substrat und der Hemmstoff ähneln sich in ihrem räumlichen, dreidimensionalen Bau. Dies macht möglich, dass beide nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip in das aktive Zentrum des substratspezifischen Enzyms passen und dort binden. Dieser Wettbewerb (engl. "competition") um das aktive Zentrum wird zufällig entschieden und hängt maßgeblich davon ab, ob mehr Substrat oder mehr Hemmstoff vorhanden ist.

Kompetitive Hemmung

Kompetitive Enzymhemmung (Klicken zum Vergrößern)

 

Kommt es zur Hemmung, verdrängt der Hemmstoff das Substrat und blockiert so das Enzym. Da der nun im aktiven Zentrum gebundene Hemmstoff jedoch nicht umgesetzt wird, kann er dies auch nicht verlassen. Das aktive Zentrum ist blockiert, was eine weitere Reaktion mit dem Substrat unmöglich macht. Das Enzym ist nun funktionslos!

Die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Hemmstoff an das aktive Zentrum bindet ist größer, wenn die Konzentration des Hemmstoffs höher ist als die des Substrats.
Die kompetitive Hemmung ist reversibel. Vor allem, wenn die Konzentration des Substrats hoch ist, kann es den Hemmstoff aus dem aktiven Zentrum wieder verdrängen.

Medikamente, wie zum Beispiel Schmerzmittel (oder auch Drogen und Gifte) wirken zum Beispiel durch kompetitive Hemmung, indem sie den ursprünglichen biologischen Mechanismus im Körper blockieren und so z.B. keine Schmerzsignale mehr an das Gehirn weitergeleitet werden.

 

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