Zellbiologie - Biokatalyse

3.1 Das Prinzip der Katalyse

Unter einem Katalysator versteht man einen Stoff (Element oder Verbindung), der in der Lage ist, die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion stark zu erhöhen. Unter einem Biokatalysator oder Enzym versteht man einen Katalysator, der in lebenden Zellen biochemische Vorgänge beschleunigt, z.B. den Abbau von Ethanol zu Acetaldehyd. Chemisch gehören Enzyme zur Stoffgruppe der Proteine, sie sind also aus Aminosäuren zusammengesetzt und haben eine bestimmte Raumstruktur (Näheres siehe nächsten Abschnitt).

Nach dieser Einleitung wollen wir uns nun etwas näher mit dem Thema beschäftigen.

Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab:

1. Konzentration der Ausgangsstoffe
Je höher die Konzentration der Ausgangsstoffe, desto schneller können die Reaktionsprodukte gebildet werden. In sehr stark verdünnter Salzsäure löst sich z.B. kein Metall auf, in höher konzentrierter Salzsäure dagegen sehr schnell. Siehe hierzu Vertiefungskarte.

2. Temperatur
Je höher die Temperatur, desto größer die Reaktionsgeschwindigkeit. In heißem Tee löst sich z.B. Zucker schneller auf als in kaltem. Siehe hierzu Vertiefungskarte.

3. Aktivierungsenergie
Je niedriger die Aktivierungsenergie, desto größer die Reaktionsgeschwindigkeit (bei bestimmter Temperatur).

Man kann sich das plastisch vorstellen: damit die Ausgangsstoffe einen hohen "Aktivierungsberg" überwinden können, ist doch ziemlich viel Aufwand vonnöten. Ein kleiner "Aktivierungsberg" läßt sich dagegen sehr leicht überwinden. Siehe hierzu Vertiefungskarte.



Ulrich Helmich, März 2006

Sie sind Besucher Nr. seit dem Erreichen der 10-Millionen-Marke am 21.01.2010