Substrat (Biochemie)

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In der Biochemie wird als Substrat der Ausgangsstoff für Funktionen von Biomolekülen und für den Stoffwechsel von Organismen bezeichnet. Das Substrat wird insbesondere bei technisch oder wissenschaftlich angesetzten Substraten als Nährmedium bezeichnet.

In der Chemie wird der Ausgangsstoff bei der Katalyse als Substrat bezeichnet, im weitesten Sinn ein Träger bestimmter physikalischer, chemischer oder biologischer Eigenschaften.

Enzymatik

In der Enzymatik wird das Edukt (Ausgangsstoff) einer durch ein Enzym katalysierten, biochemischen Reaktion als Substrat bezeichnet.

Eine einfache biochemische Formel hat für gewöhnlich folgendes Aussehen:

$ \mathrm {A+Enzym\longrightarrow B+Enzym} $

Das Edukt $ A $ ist also das Substrat des Enzyms in der dargestellten Reaktionsgleichung. Das Produkt $ B $ trägt normalerweise keine neue Bezeichnung, wird jedoch auch 'umgesetztes Substrat' oder 'umgewandeltes Substrat' genannt.

Interessant für die Detektion von Enzymen in Mikroorganismen und für die Aktivitätsbestimmung von Enzymen sind vor allem auch chromogene und fluorogene Substrate. Diese Substrate werden gespalten und es wird ein Chromogen (Farbstoff), bzw. ein Fluorogen (Fluoreszenzfarbstoff) freigesetzt. Durch eine Verfärbung oder durch Fluoreszenz kann eine Enzymaktivität detektiert werden. Mittels der Intensität der Färbung oder Fluoreszenz kann die enzymatische Aktivität (Enzymkinetik) bestimmt werden.

Diese Substrate werden vor allem in ELISA-Tests und diversen biochemischen Tests verwendet. In der Mikrobiologie werden sie für chromogene und fluorogene Medien (Nährmedien) verwendet um eine sicherere und leichtere Isolation und Identifikation bestimmter Mikroorganismen zu erreichen.