M03-P-Grundlagen der zellulären Enzymkatalyse und Energiegewinnung

Enzymkatalyse bildet die Grundlage sämtlicher zellulärer Stoffwechselvorgänge. Die zugrundeliegenden vielfältigen Strukturen in biologischen Katalysatoren erlauben eine hohe Spezifität der Interaktion mit Substraten. Daneben sind Enzyme auf vielfältige Weise regulierbar und erlauben es Zellen, gezielt auf Änderungen der Stoffwechsellage zu reagieren. Die Enzymausstattung verschiedener Zellen variiert zwischen Zelltypen und Geweben in Abhängigkeit von den Stoffwechselleistungen. Die charakteristischen Enzymmuster der Gewebe werden in der medizinischen Diagnostik zur Beurteilung der Schwere und der Lokalisation von Gewebeschädigungen herangezogen (z.B. Lebererkrankungen). Bei Schädigung von Zellen werden Enzyme aus den Zellen freigesetzt und können dann im Serum bestimmt werden. Anhand von ausgewählten Enzymen des Leberstoffwechsels und des Kohlenhydratstoffwechsels werden deren Bedeutung für die Diagnostik diskutiert und Prinzipien der enzymatischen Katalyse in praktischen Versuchen veranschaulicht.