Classification of Enzymes – Enzyme Classification

00:01 Das letzte, worüber ich hier sprechen möchte, ist die Klassifizierung von Enzymen.

00:05 Nach einem systematischen Schema, das von der EC-Kommission - der Enzymkommission - entwickelt wurde, werden alle Reaktionen, die Enzyme katalysieren, in 6 Klassen eingeteilt.

00:14 Und dieses 6-Klassen-Schema wird verwendet, um alle Enzyme einzuteilen, die es in der Biologie gibt.

00:23 Die erste Klasse ist die der Oxidoreduktasen, das heißt, es findet eine Oxidation und eine Reduktion in dieser Reaktion statt, die von der ersten Klasse von Enzymen katalysiert wird.

00:35 In diesem Fall können Sie Malat sehen, das auf der linken Seite gezeigt wird und das oxidiert wird. Es gibt seine Elektronen an NAD ab, sodass sich Oxalacetat und NADH bilden.

00:45 Bei Oxidoreduktasen werden also immer Elektronen übertragen, und es ist immer ein Elektronenträger beteiligt.

00:54 Hier sehen Sie das NAD und das NADH.

00:57 Die zweite Klasse der Enzyme sind die sogenannten Transferasen.

00:59 Und Transferasen schnappen sich einen Teil eines Moleküls und verschieben ihn auf ein anderes. Hier sehen wir zum Beispiel Glucose.

01:09 Wir nehmen ein Phosphat aus dem ATP und setzen es auf Glukose. Dieses Enzym namens Hexokinase katalysiert die erste Reaktion der Glykolyse und ist eine Transferase.

01:22 Die nächste Reaktionsart beinhaltet Hydrolasen und, wie der Name schon sagt, benutzen diese Enzyme Wasser, um Bindungen zu spalten.

01:29 In dieser schematischen Reaktion hier hat ein Molekül auf der linken Seite eine Peptidbindung. Es verbindet sich mit Wasser, um die Peptidbindung zu brechen.

01:37 Dasselbe passiert zum Beispiel bei der Serinprotease.

01:40 Mittels Wasser wird eine Peptidbindung gespalten.

01:47 In der vierten Klasse haben wir Enzyme, die Lyasen heißen.

01:50 Eine Lyase ist ein Enzym, welches auf nicht-hydrolytischem Weg - also ohne Wasser - und nicht-oxidativem Weg Bindungen aufbricht.

02:00 Auf der linken Seite sehen wir also zum Beispiel Isocitrat.

02:03 Das Enzym Isocitratlyase, das in Pflanzen vorkommt, bricht dieses Molekül mit 6 Kohlenstoffatomen auf in ein 2-Kohlenstoff-Stück namens Glyoxylat und ein 4-Kohlenstoff-Stück namens Succinat.

02:15 Weil kein Wasser daran beteiligt ist und weil keine Oxidation stattfindet, ist diese Reaktion eine Lyase.

02:23 Die 5. Klasse von Enzymen sind die Isomerasen.

02:26 Isomerasen sind Enzyme, die Umlagerungen katalysieren, ohne etwas anderes an der Struktur des Moleküls, auf das sie einwirken, zu verändern.

02:35 In diesem Fall sehen wir eine weitere Reaktion der Glykolyse. Das Enzym wandelt Glucose-6-phosphat, ein Zucker mit einem Phosphat, zu Fructose-6-Phosphat um, einem anderen Zucker mit einem Phosphat daran.

02:46 Aber alles, was passiert ist, war einfach die Umstrukturierung des Moleküls.

02:50 Das ist eine Isomerase.

02:52 Die letzte Klasse von Reaktionen sind die Ligasen. Ligasen sind Moleküle, die Dinge zusammenbauen. Also anstatt etwas auseinander zu nehmen, stellen Ligasen kovalente Bindungen her, um Dinge miteinander zu verbinden.

03:06 In diesem Fall sehen wir, dass ATP-Energie verwendet wird, um Harnstoff und Bikarbonat zu Harnstoff-1-carboxylat zu bilden.

03:15 Ligasen verbinden Dinge miteinander.

03:18 Nun, wir haben bei den Reaktionen hier gesehen, dass Enzyme einige ziemlich erstaunliche Fähigkeiten in Bezug auf die Flexibilität bei der Katalyse von Reaktionen besitzen - Flexibilität, da sie den Katalysemechanismus beeinflussen, und wir haben auch etwas über die verschiedenen Klassen von Enzymen, die es gibt, gelernt.

03:34 In anderen Vorlesungen werde ich über die Möglichkeiten sprechen, wie Enzyme gehemmt werden.