Hauptunterschied – Ligase vs. Lyase
Der Hauptunterschied zwischen Ligase und Lyase besteht darin, dass Ligasen an der Bildung chemischer Bindungen beteiligt sind, während Lyasen den Abbau chemischer Bindungen bewirken.
Ligasen und Lyasen sind Enzyme. Enzyme sind makromolekulare Verbindungen, die als biologische Katalysatoren wirken können. Diese Verbindungen können die Reaktionsgeschwindigkeit einer bestimmten chemischen Reaktion erhöhen, indem sie die Aktivierungsenergiebarriere verringern. Ligasen sind eine Art von Enzymen, die die Ligation von DNA oder einer anderen Substanz bewirken. Daher verursachen Ligasen Bindungsbildungen zwischen verschiedenen Komponenten. Lyasen sind Enzyme, die den Abbau chemischer Bindungen außer Hydrolyse und Oxidation bewirken.
Was ist Ligase?
Ligase ist ein Enzym, das die Ligation von DNA oder einer anderen Substanz bewirkt. Ligasen katalysieren also die Verbindung zweier Komponenten. Durch dieses Zusammenfügen zweier Komponenten entsteht eine neue chemische Bindung. Ligasen werden auch als Synthetasen bezeichnet, weil diese Enzyme die Bildung neuer Verbindungen bewirken.
Ligasen bewirken die Bildung größerer Moleküle als die Ausgangsverbindungen. Die Hydrolyse findet während der Einwirkung der Ligase statt. Es gibt etwa 50 verschiedene Ligasen. Diese Ligasen benötigen Energie, die von ATP (Adenosintriphosphat) bereitgestellt wird. Wenn die Ligase die Energie von ATP verbraucht hat, wird das ATP in ADP (Adenosindiphosphat) umgewandelt.
Abbildung 01: Wirkungsweise der DNA-Ligase
Ein gängiges Beispiel für diese Klasse ist die DNA-Ligase. Dieses Enzym wird verwendet, um die in einem DNA-Strang vorhandenen Öffnungen abzudecken. DNA-Ligasen können während der DNA-Replikation komplementäre Stränge verbinden. Aus diesem Grund werden Ligasen auch als molekularer Kleber bezeichnet.
Was ist Lyase?
Lyasen sind eine Gruppe von Enzymen, die das Aufbrechen verschiedener chemischer Bindungen durch andere Mittel als Hydrolyse und Oxidation katalysieren, wodurch häufig eine neue Doppelbindung oder eine neue Ringstruktur gebildet wird. Das bedeutet, dass Lyasen die Sp altung bestimmter chemischer Bindungen katalysieren.
Diese Bindungssp altungen treten in Form von Eliminierungen auf, die zu einem ungesättigten Produkt (einer Verbindung mit Doppelbindungen) führen. Bei dieser Katalyse treten jedoch keine Hydrolyse oder Oxidationen auf. Lyasen wirken auf einen einzigen Reaktanten und ergeben zwei verschiedene Produkte; ein Produkt ist die ungesättigte Verbindung und das andere Produkt ist die eliminierte Komponente.
Einige der durch Lyasen katalysierten chemischen Reaktionen sind reversibel, während die meisten anderen Reaktionen irreversibel sind. Aber damit die Rückreaktion auftritt, benötigen Lyasen zwei Reaktanten; ungesättigte Verbindung und die kleinen Moleküle, die zur Doppelbindung übergehen.
Abbildung 02: Ein Beispiel für die Lyase-Wirkung bei der Glykolyse
Viele Reaktionen in der Glykolyse und im Krebszyklus in unserem Körper werden durch Lyasen katalysiert. Beispiel: Die Sp altung von Fructose-1,6-bisphosphat (F1,6-BP) bildet zwei Verbindungen, die als Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) und Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) bezeichnet werden. Diese Reaktion ist im obigen Bild dargestellt.
Was ist der Unterschied zwischen Ligase und Lyase?
Ligase gegen Lyase |
|
| Ligase ist ein Enzym, das die Ligation von DNA oder einer anderen Substanz bewirkt. | Lyasen sind eine Gruppe von Enzymen, die das Aufbrechen verschiedener chemischer Bindungen durch andere Mittel als Hydrolyse und Oxidation katalysieren und dabei oft eine neue Doppelbindung oder eine neue Ringstruktur bilden. |
| Chemische Bindungen | |
| Ligasen verursachen Bindungsbildung. | Lyasen verursachen Bindungssp altungen. |
| Reaktionstyp | |
| Ligasen wirken durch Hydrolysereaktionen. | Lyasen wirken durch Eliminierungsreaktionen. |
| Reaktanten | |
| Ligasen wirken auf zwei Reaktanten gleichzeitig. | Lyasen wirken jeweils auf einen Reaktanten. |
Zusammenfassung – Ligase vs. Lyase
Lyasen und Ligasen sind Formen von Enzymen. Diese finden sich hauptsächlich in biologischen Systemen als biologische Katalysatoren. Der Unterschied zwischen Ligase und Lyase besteht darin, dass Ligasen chemische Bindungen abbauen, während Lyasen an der Bildung chemischer Bindungen beteiligt sind.
