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Schlüsselenzym

1 Definition

Ein Schlüsselenzym ist ein Enzym, dessen Regulation einen bestimmten Stoffwechselweg entscheidend beinflusst. Schlüsselenzyme katalysieren in der Regel stark exergone Reaktionsschritte, die unter zellulären Bedingungen nicht reversibel sind.

siehe auch: Schrittmacherenzym

2 Hintergrund

Schlüsselenzyme spielen eine wichtige Rolle in den verschiedensten Stoffwechselwegen des menschlichen Körpers. Sie zeichnen sich u.a. durch folgende Eigenschaften aus:

  • Sie haben die Fähigkeit, geschwindigkeitsbestimmende Schritte zu katalysieren.
  • In der Regel katalysieren sie irreversible Reaktionen. Es handelt sich hierbei um exergone Reaktionen, in denen besonders viel Energie freigesetzt wird. Oftmals sind sie aus diesem Grund Kinasen oder Dehydrogenasen, nicht aber Isomerasen.
  • Sie kontrollieren enzymbegrenzte Reaktionen, d.h. biochemische Prozesse, die nur von der Aktivität des jeweiligen Enzyms, nicht vom Substratangebot abhängig sind.
  • Sie katalysieren frühe Schritte innerhalb eines Stoffwechselweges, um möglichst wenige Reaktionsschritte unnötig ablaufen zu lassen.
  • Sie übernehmen auch die Aufgabe der Kontrolle der Verzweigungsstellen des Stoffwechsels, an denen entstandene Zwischenprodukte auch für andere Stoffwechselwege benötigt werden.
  • Sie sind in der Regel allosterisch regulierbar. Ihre Aktivität ist von der Konzentration bestimmter Metabolite abhängig. Diese "zeigen" dem Enzym, ob entweder eine erhöhte oder erniedrigte Aktivität notwendig ist.

3 Beispiele

siehe auch: Schlüsselreaktion

Fachgebiete: Biochemie, Biologie

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