Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zur Seite 106-107 bearbeitet haben und nun sehen wollen, wie ich geantwortet hätte.
| Diese Tabelle zeigt meine an den Buchseiten orientierten Lösungsvorschläge zu den Aufgaben, bei denen es um Bau und Wirkungsweise von Enzymen geht. | |
| 1 | Erkläre den Begriff Aktivierungsenergie! |
|---|---|
| Aktivierungsenergie ist die Energiemenge, die man Ausgangsstoffen (Edukten) zuführen muss, damit sie zu den Endprodukten (Produkten) chemisch reagieren können. Da sie zuerst zugeführt werden muss, wirkt sie wie eine Barriere, die ein spontanes Ablaufen einer chemischen Reaktion verhindert. Deshalb kann man die Aktivierungsenergie auch als Hürde und die Höhe der Aktivierungsenergie als die Höhe des zu überwindenden Hindernisses betrachten. | |
| 2 | Beschreibe die RGT-Regel! |
| Viele chemische Reaktionen laufen doppelt bis dreimal so schnell ab, wenn man die Reaktionstemperatur um 10°C erhöht. | |
| 3 | Erkläre die Notwendigkeit von Enzymen in unseren Zellen! |
| Unsere Zellen brauchen Enzyme, weil die für fast alle chemischen Reaktionen erforderlichen Aktivierungsenergien nicht durch Temperaturerhöhungen zugeführt werden können. | |
| 4 | Definiere den Begriff Enzym mit einem Wort und erkläre dessen Bedeutung! |
| Enzyme sind Biokatalysatoren. Biokatalysatoren sind von Lebewesen produzierte Katalysatoren. Katalysatoren senken selektiv bei bestimmten chemischen Reaktionen die dafür notwendigen Aktivierungsenergien. | |
| 5 | Nenne die Eigenschaft einer Stoffwechselreaktion, die durch ein Enzym erhöht wird! |
| Enzyme steigern die Reaktionsgeschwindigkeit. | |
| 6 | Beschreibe die durch Maltase beschleunigte Stoffwechselreaktion! |
| Eine Maltase beschleunigt unter anderem die chemische Reaktion des Disaccharids Maltose mit Wasser zu zwei Molekülen Glucose. | |
| 7 | Benenne bei dieser chemischen Reaktion das Substrat, das Enzym und die Reaktionsprodukte! |
| Bei dieser chemischen Reaktion ist Maltose das Substrat, Maltase das Enzym und zwei Glucose-Moleküle sind die Reaktionsprodukte. | |
| 8 | Erkläre den Begriff: "aktives Zentrum" eines Enzyms! |
| Aktives Zentrum nennt man den Teil eines Enzyms, der direkt an der chemischen Reaktion des Substrates beteiligt ist. | |
| 9 | Ordne die Enzyme einer der 3 Gruppen von Makronährstoffen zu! |
| Enzyme gehören nicht zu den Fetten und nicht zu den Kohlenhydraten, sondern zu den Proteinen. | |
| 10 | Erkläre mit eigenen Worten die Begriffe Substrat, Enzym-Substrat-Komplex und Produkt! |
| Bei einer Enzym-katalysierten chemischen Reaktion ist das Substrat der Ausgangsstoff, der Enzym-Substrat-Komplex die kurzfristige Verbindung zwischen Enzym und Substrat und das Produkt ist das Ergebnis der chemischen Reaktion. | |
| 11 | Beschreibe, was im Verlauf einer Stoffwechselreaktion mit dem Enzym passiert! |
| Das Enzym bindet an das Substrat, bearbeitet es und geht am Ende unverändert aus der chemischen Reaktion hervor, nachdem es sich von den Produkten gelöst hat. | |
| 12 | Erkläre den Unterschied zwischen der Substratspezifität und der Wirkungsspezifität eines Enzyms! |
| Substratspezifität heißt die Eigenschaft eines Enzyms, nur ganz bestimmte Substrate zu verarbeiten. Wirkungsspezifität nennt man die Tatsache, dass Enzyme von mehreren oder vielen möglichen chemischen Reaktionen eines Substrates nur eine ganz bestimmte katalysieren. | |
| 13 | Erkläre die Ursache der Substratspezifität! |
| Enzyme können nur Substrate bearbeiten, die genau in ihre aktiven Zentren passen. | |
| 14 | Benenne die Bestandteile eines Enzyms, die für die Substratspezifität sorgen! |
| Für die Substratspezifität sorgen die funktionellen Gruppe der Aminosäuren im aktiven Zentrum. | |
| 15 | Definiere den Begriff Edukt! |
| Edukt nennt man einen Ausgangsstoff einer chemischen Reaktion. | |
| 16 | Erkläre die Notwendigkeit und zwei mögliche Mechanismen der energetischen Kopplung! |
| Die energetische Kopplung ist immer dann notwendig, wenn die Produkte einer chemischen Reaktion energiereicher sind als die Edukte. Solche chemischen Reaktionen laufen nämlich nur unter Zufuhr von Energie ab. Und diese Energie wird von einer zweiten chemischen Reaktion geliefert, deren Produkte energieärmer sind als die Edukte. Dabei kann es zu einer Übertragung der chemischen Energie von der zweiten auf die erste chemische Reaktion kommen. Bei einem alternativen Mechanismus wird zunächst wenigstens eines der Edukte durch den Abbau eines sehr energiereichen Stoffes aktiviert (energiereicher gemacht). Dadurch wird die Eduktseite energiereicher als die Produktseite und die chemische Reaktion kann auch ohne weitere Energiezufuhr ablaufen. | |
| 17 | Beschreibe die energetische Kopplung am Beispiel der Synthese von Saccharose! |
| Zunächst wird ein energiereiches ATP-Molekül gespalten und die dabei freiwerdende chemische Energie genutzt, um ein Phosphat auf das Edukt Glucose zu übertragen. Dadurch entsteht das energiereichere Zwischenprodukt Glucose-1-Phosphat. Dieses kann dann in einer zweiten chemischen Reaktion mit dem zweiten Edukt Fructose zum Produkt Saccharose reagieren. Übrig bleiben ADP und ein Phosphat, die in einem Mitochondrium wieder zu energiereichem ATP verbunden werden. | |
zur Zusammenfassung der Buchseiten
Kapitel: "Aktivierungsenergie" bis "energetische Kopplung" im Lerntext Stoffwechselphysiologie
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Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0