Sulfonamide

Folsäure ist für den Menschen essentiell, d.h. das Vitamin muss in der Nahrung enthalten sein. Bakterien dagegen können Folsäure aus drei Bausteinen ( p = Pteridin, PABA = Paraaminobezoesäure, g = Glutaminsäure) synthetisieren. Die Synthese erfolgt durch das Enzym Synthetase ( = b ).

1935 synthetisierte Gerhard Domagk (Nobelpreis 1939) das erste Sulfonamid – ein Hemmstoff des Bakterienwachstums.

Man stellte fest, dass es die oben genannte Synthetase hemmt.

Die dargestellten Versuchsergebnisse zeigen die Hemmwirkung des Sulfonamides.

V = Geschwindigkeit / Enzymaktivität
[S] = Substratkonzentration
+ = mit Hemmstoff, - = ohne Hemmstoff

Aufgaben:

Interpretieren Sie den Verlauf der Kurven und erläutern und begründen Sie die Art der Hemmung.
Durch radioaktive Markierung der drei Folsäurebausteine hat man herausgefunden, dass in Anwesenheit von Sulfonamid nur Glutaminsäure an das Enzym anlagert.
Skizzieren Sie ein Modell des Sulfonamidmoleküls und erläutern Sie Ihre Gründe für die Darstellung.
Sulfonamide werden als Tabletten geschluckt und sammeln sich in hoher Konzentration in den Bakterien an.

-    Skizzieren Sie ein Modell des Transportmoleküls für Sulfonamid,
     das sich in der Zellmembran befinden muss.
-    Rückblick auf a.: Warum ist für die Wirkung des Hemmstoffes eine
     hohe Konzentration wichtig?
-    Warum gibt es ein Transportmolekül für einen künstlichen Stoff,
     der in der Natur nicht vorkommt?
-    Warum wird das Molekül nicht in menschliche Zellen aufgenommen
     und warum schadet es dem Menschen nicht?

Abbildungen
I.E.Alcamo et al.: The Microbiology Coloring Book, New York 1996
P.v.Sengbusch: Einführung in die Allgemeine Biologie, Berlin 1985