Aufbau von Enzymen
Enzyme und ph-Wert
Enzyme und Temperatur
Enzyme und Substrate
Enzyme und Graphen
Enzymklassen
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Wie heißen die 4 Strukturebenen von Enzymen (Proteinen)
- Primärstruktur
- Sekundärstruktur
- Tertiärstruktur
- Quartärstruktur
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Was passiert mit der Amylase, wenn diese beim Schlucken in den Magen gelangt?
Die Amylase denaturiert durch die starke Erniedrigung des pH-Wertes.
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Wieso befindet sich das Temperaturoptimum von vielen Enzymen im menschlichen Organismus bei 37 °C?
Das Temperaturoptimum entspricht der normalen Körpertemperatur des Menschen.
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Was sind Substrat und Reaktionsprodukt?
Das Molekül, dass das Enzym umsetzt, ist ein Subtrat und das Ergebnis das Reaktionsprodukt.
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Wo in liegt in etwa das Temperaturoptimum dieses hypothetischen Enzyme?
Bild in Anlehnung an: Wikimedia Commons/ Thomas Schafee/CCBY-SA 4.0
Das Temperaturoptimum muss in etwa bei 47 °C liegen, da darüber die Enzyme denaturieren.
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Welche Enzymklasse katalysiert den Abbau von Molekülen unter Wasseraufnahme?
Hydrolasen
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Wie heißt der Bereich eines Enzyms, an dem das Substrat bindet?
Aktives Zentrum
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Warum wirken viele Enzyme im Magen nur bei niedrigem pH-Wert?
Weil die Umgebung im Magen stark sauer ist und dort das pH-Optimums des Enzyms liegen muss.
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Wie beeinflusst die Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen allgemein?
Höhere Temperaturen führen zu schnelleren Reaktionen (bis zu einem Punkt), weil sich die Teilchen schneller bewegen.
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Wie wird das Modell benannt, das erklärt, wie Enzym und Substrat zusammenpassen?
Schlüssel-Schloss-Prinzip
(Induced-fit-Modell/induzierte Passform)
Bild: https://de.wikipedia.org/wiki/Schl%C3%BCssel-Schloss-Prinzip#/media/Datei:Zwei_Substrate.svg
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Was gibt dieses Diagramm an?
Bild entnommen aus: Klett, Natura Oberstufe
Es gibt an, dass die Aktivierungsenergie durch das Enzym als Biokatalysator herabgesetzt wird.
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Welche Reaktionen katalysieren Oxidoreduktasen?
Redoxreaktionen (Elektronenübertragungen)
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Was geschieht im aktiven Zentrum mit dem Substrat?
Das Substrat wird chemisch umgesetzt (katalysiert)
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Wie sieht typischerweise ein pH-Optimum-Graph aus?
Eine glockenförmige Kurve mit einem klaren Maximum.
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Wieso denaturieren Enzyme bei zu hohen Temperaturen.
Durch die schnellen Bewegungen werden die Wechselwirkungen zerstört, wodurch das Enzym inaktiv wird.
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Was passiert nach der Bindung des Substrats ans Enzym?
Das Enzym katalysiert die Umwandlung zum Produkt im aktiven Zentrum.
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Gib an, in welchem Teil des menschlichen Organismus diese Enzyme wahrscheinlich vorkommen.
Bild entnommen aus: Klett, Natura Oberstufe
Pepsin: Magen
Amylase: Mund
Lactase : Dünndarm
Trypsin: Dickdarm
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Welche Enzymklasse spaltet Bindungen ohne Wasser und ohne Elektronentransfer?
Lyasen
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Welche Strukturebene eines Proteins ist für die spezifische Funktion des Enzyms entscheidend?
Die Tertiärstruktur
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Wie kann der pH-Wert die Ladung des aktiven Zentrums beeinflussen?
Reaktion der Seitenketten mit der Säure/Lauge.
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Wieso geht die Struktur des Enzyms bei Kälte nicht kaputt?
Sie bleibt erhalten, weil die (innermolekularen) Wechselwirkungen durch Kälte nicht beeinflusst werden. Die Aktivität ist jedoch vermindert.
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Wie nennt man das Zwischenprodukt von Enzym und Substrat?
Enzym-Substrat-Komplex
Bild entnommen aus: Klett, Natura Oberstufe, überarbeitet
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Ordne den Optimumkurven begründet die folgenden Organismen zu: Eisfisch, Forelle, Mensch
Bild entnommen aus: Klett, Natura Oberstufe
Eisfisch: linke Optimumkurve, da diese Tiere in sehr kalten Gewässern leben.
Forelle: mittlere Optimumkurve, da die Fische in kaltem Wasser leben. Das Wasser ist jedoch zu warm für die Enzyme eines Eisfisches, aber zu Kalt für die Variante des Menschen.
Mensch: Rechte Optimumkurve, weil der Körper eines Menschen bei ungefähr 37 °C die Körpertemperatur hält.
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Welche Enzymklasse verändert Moleküle durch Umlagerung ohne Abspaltung oder Addition?
Isomerasen
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Welche Bindungsarten stabilisieren die Tertiärstruktur?
Wasserstoffbrücken,
Ionenbindungen,
Van-der-Waals-Kräfte,
Disulfidbrücken
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Was passiert auf molekularer Ebene mit den Aminosäuren beim Verändern des pH-Wertes?
Störung von Bindungen (weil Protonierung/Deprotonierung die Ladungen verändern).
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Warum kann hohes Fieber lebensbedrohlich sein – auch im Zusammenhang mit Enzymen?
Ab einer Körpertemperatur von über ca. 42 °C beginnen körpereigene Enzyme zu denaturieren, wodurch lebenswichtige Stoffwechselprozesse gestört werden.
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Was beschreibt der Verlauf der Michaelis-Menten-Kurve?
Eine Steigerung der Reaktionsrate bis zur Sättigung mit der maximalen Umsetzungsrate Vmax.
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Geben Sie an, wie Sie mithilfe von Vmax sowie Vmax/2 den KM-Wert ermitteln.
Bild: https://www.cleanpng.com/png-allosteric-regulation-enzyme-substrate-molecule-ch-5458054/
Vorgehen:
1. Vmax ermitteln: ungefähr bei ≈ 26
2. Vmax halbieren: Vmax/2 liebt bei ≈ 13
3. Horizontale Gerade bei ≈ 13 ziehen, bis diese das Liniendiagramm schneidet.
4. Vertikale Gerade bis zur X-Achse ziehen und den Wert ablesen.
5. Der KM-Wert ist bei einer Substratkonzentration von ≈ 40 erreicht und für dieses Enzym spezifisch.
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Zu welcher Enzymklasse gehört die Alkoholdehydrogenase?
Oxidoreduktasen