Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zur Seite 114 bearbeitet haben und nun sehen wollen, wie ich geantwortet hätte.
| Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zu den Aufgaben, bei denen es um Enzyme in der medizinischen Diagnostik geht. | |
| 1 | Erkläre, warum Substratspezifität und Wirkungsspezifität unverzichtbare Voraussetzungen für die Entwicklung von Nachweisverfahren für die Existenz oder sogar die Konzentration bestimmter Substanzen im Blutplasma sind! |
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| Die Substratspezifität bewirkt, dass ein Enzym von den vielen Substanzen im komplexen Gemisch Blut nur eine bindet. Die Wirkungsspezifität führt dazu, dass man mit einem passenden Enzym dessen Substrat bzw. die zu untersuchende Substanz in genau ein Produkt umwandeln kann, welches sich qualitativ oder sogar quantitativ nachweisen lässt. | |
| 2 | Nenne die Ursache vieler gefährlicher Folgen der Zuckerkrankheit! |
| Die Ursache vieler gefährlicher Folgen einer noch nicht erkannten oder nicht gut behandelten Zuckerkrankheit ist die erhöhte Glucose-Konzentration im Blut der Betroffenen, denn dadurch werden die Blutgefäße geschädigt. (Am stärksten wirkt sich das in den Kapillaren aus, weil sie so dünn sind. Besonders betroffen sind daher von vielen Kapillaren durchblutete Organe wie Augen und Nieren sowie besonders empfindlich auf Sauerstoffmangel reagierende Zellen wie Nervenzellen.) | |
| 3 | Beschreibe die Funktionsweise des im Buch beschriebenen Zuckertests! |
| Das Enzym Glucoseoxidase katalysiert die Oxidation von Glucose. Weil diese chemische Reaktion nicht einfach direkt nachgewiesen werden kann, lässt man eine zweite Reaktion folgen, deren Nebenprodukt sich mit einem Indikator nachweisen läss. Unser Buch beschreibt das mißverständlich so, als ob erst durch die zweite chemische Reaktion H2O2 entstünde. Eine grafische Darstellung auf der selben Buchseite zeigt aber, dass H2O2 schon bei der ersten Reaktion entsteht. Demnach verwandelt sich die alpha-D-Glucose von alleine durch eine reversible Umlagerung in beta-D-Glucose, welche durch die Glucosereduktase zu D-Glucono-delta-lacton oxidiert wird. Dabei entsteht das H2O2. Das Enzym Peroxidase katalysiert dann die zweite chemische Reaktion, in welcher das H2O2 einen reduzierten hellblauen Farbstoff zu einem gelb-braunen Farbstoff oxidiert. Dabei wird aus dem H2O2 Wasser. Praktischerweise lassen sich alle benötigten Reagenzien für beide Reaktionen getrocknet auf einen Teststreifen aufbringen, auf den man einen Tropfen Blut gibt. Je nach der Konzentration der Glucose färbt sich daraufhin der Teststreifen mehr oder weniger stark. Die Glucose-Konzentration lässt sich dann durch Vergleich mit einer Farbskala oder mit Hilfe eines Fotometers bestimmen. (Leider nennt unser Buch den Namen des Farbstoffes nicht, aber eine andere Quelle bestätigt den Farbumschlag, während der Chemie, Biologie und Informatik-Lehrer Dr. Kay-Uwe Jagemann und das Buch: "Qualitätssicherung im Medizinischen Laboratorium" andere Farbumschläge beschreiben.) | |
| 4 | Entwickle auf der Grundlage des dritten Abschnitts eine Hypothese hinsichtlich denkbarer Entwicklungen eines Bluttests zum Nachweis von Leberschäden! |
| Ein Bluttest zum Nachweis von Leberschäden könnte auf einer Farbreaktion beruhen, welche durch das von sterbenden Leberzellen freigesetzte Enzym Alanin-Amino-Transferase katalysiert. | |
| 5 | Erkläre (Rate), warum eine erhöhte CK2-Creatinkinase-Aktivität im Blut nur als Hinweis auf und nicht als Beweis für einen möglichen Herzinfarkt gilt! |
| Eine erhöhte Konzentration des Creatinkinase-Isoenzyms CK2 im Blut kann durch das Absterben von Herzmuskelzellen verursacht werden. Es kann dafür aber auch andere Ursachen wie Mutationen geben. | |
zur Zusammenfassung der Buchseite
Kapitel: "Enzyme in der medizinischen Diagnostik" im Lerntext Stoffwechselphysiologie
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Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0