Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben im Lerntext selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.
| Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge. | |
| 1 | Definiere die Substratspezifität und die Wirkungsspezifität von Enzymen! |
|---|---|
| Substratspezifität heißt die Eigenschaft von Enzymen, nur ganz bestimmte Substrate am aktiven Zentrum zu binden und in einen aktivierten Zustand zu versetzen. Wirkungsspezifität nennt man die Unfähigkeit der Enzyme, unterschiedliche chemische Reaktionen eines Substrates zu verschiedenen Produkten zu katalysieren. | |
| 2 | Erkläre auch mit Abbildung 1, warum Enzyme substratspezifisch sind! |
| Die Substratspezifität der Enzyme ergibt sich aus dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, denn ein Enzym-Substrat-Komplex kann sich nur bilden, wenn die Oberfläche des Substrats genau in die Form des aktiven Zentrums des Enzyms passt. | |
| 3 | Entwickle eine Hypothese zur Erklärung der Wirkungsspezifität der Enzyme! |
| Aus der Konformation des Substrates und der Tertiärstruktur des Enzyms ergibt sich die räumliche Struktur des Enzym-Substrat-Komplexes. Dessen Struktur bedingt eine bestimmte Funktion und das ist in diesem Fall eine ganz bestimmte chemische Reaktion. | |
| 4 | Betrachte Abbildung 2 und erkläre, was außer passgenauen Formen noch erforderlich ist, damit das aktive Zentrum eines Enzyms sein Substrat bzw. in diesem Fall Substrat und Cosubstrat binden und deren chemische Reaktion katalysieren kann! |
| Im aktiven Zentrum bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Substrat bzw. Cosubstrat und bestimmten Aminosäuren des Enzyms. Diese Wasserstoffbrückenbindungen verändern die chemischen Eigenschaften von Substrat und Cosubstrat und erleichtern dadurch die chemische Reaktion. | |
| 5 | Erkläre das Verhältnis der Stereospezifität zur Substrat- und zur Wirkungsspezifität der Enzyme! |
| Unsere Hände bestehen im Prinzip aus den gleichen Bestandteilen, aber sie unterscheiden sich durch eine spiegelbildliche Anordnung der Finger und anderen Bestandteilen. Obwohl linke und rechte Hand im Prinzip gleich funktionieren, kann eine linke Hand mit einer Rechtshänderschere wenig anfangen. Das gleiche Phänomen gibt es auch bei Molekülen, wo man es Stereoisomerie nennt. Obwohl Stärke und Cellulose beide aus dem Monomer Glucose aufgebaut sind, führen unterschiedliche chemische Bindungen zu unterschiedlichen räumlichen Strukturen und von zwei unterschiedlichen räumlichen Strukturen kann nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip nur eine, also eines der beiden Stereoisomere in das aktive Zentrum eines Enzyms passen. Das nennt man Stereospezifität der Enzyme und das bedeutet, dass die Stereospezifität nur eine Form der Substratspezifität der Enzyme ist. | |
Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0