Verständnisfrage zum Km-Wert

Hallo!

Bei einer kompetitiven Hemmung nimmt der Km-Wert bekanntlich zu. Dies kann ich mir auch noch gut erklären: Der zum Substrat äußerst ähnliche Inhibitor bindet an das aktive Zentrum, sodass die anderen Substratmoleküle das Nachsehen haben. Daher muss die Konzentration des Substrats bei gleicher halbmaximaler RG entsprechend größer sein.

Wie aber hat man sich nun dies bei einer allosterischen Hemmung vorzustellen? Hier bindet der Inhibitor ja an irgendeiner Stelle und verändert somit die Tertiärstruktur, wodurch der ES-Komplex schlechter bzw. überhaupt nicht mehr gebildet werden kann. Warum verändert sich aber dann der Km-Wert nicht - immerhin kann ja vmax nicht mehr erreicht werden.

Für eine kleine Hilfe wäre ich dankbar :smile:

Grüße,
Macbeth

Hallo!

Km beschreibt die Eigenschaften eines Enzyms. Es drückt aus, wie „affin“ das Enzym zu seinem Substrat ist, d. h. wie bereitwillig die Enzymmoleküle einen Komplex mit ihren Substratmolekülen eingehen. Diese Eigenschaft hängt nicht von der Konzentration der verfügbaren Enzymmoleküle ab.

Durch die allosterische Hemmung werden einige Enzymmoleküle aus dem Verkehr gezogen. Diese Art der Hemmung hat also den selben Effekt wie die Verringerung der Enzymkonzentration. Sie verändert zwar die maximale Reaktionsgeschwindigkeit, nicht aber die Konzentration, bei der die Hälfte aller Enzymmoleküle ausgelastet ist.

Stell Dir eine Stadt vor mit einer Menge Taxis. Jedes Taxi steht für ein Enzymmolekül, jeder Passagier für ein Substatmolekül. Solange ein Taxi gerade keinen Kunden befördert, fährt es ziellos durch die Stadt und hält Ausschau nach Kunden. Die Zeit, die ein Taxi durchschnittlich braucht, um einen neuen Kunden zu finden, hängt ausschließlich von der Zahl der Kunden ab, nicht von der Zahl der Taxis. Wenn man meine Konkurrenten allosterisch hemmt (also z. B. ihnen die Reifen aufsticht), finde ich meine Kunden dadurch nicht langsamer. Wenn aber an jeder Straßenecke Leute rumstehen, die zwar mitfahren möchten, aber nicht zahlen können (kompetetive Hemmung), dann erschwert mir das meinen Job ganz gewaltig! Umgekehrt hängt die Zahl der maximal pro Stunde beförderbaren Passagiere nur von der Zahl der funktionsfähigen Taxis ab.

Die Km-Konstante drückt also aus: Wie groß muss die Anzahl der Passagiere in der Stadt (Substratkonzentration) sein, damit genau die Hälfte der Taxis besetzt ist (Enzym-Substrat-Komplex) und die andere Hälfte nach Kunden sucht?

Michael