Grundlagen
Aus welcher Stoffklasse bestehen Enzyme fast ausnahmslos?
Proteine
Wie heißt das Modell, bei dem das Substrat exakt in ein starres aktives Zentrum passt?
Das Schlüssel-Schloss-Prinzip
Wie heißt die Regel, nach der sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei 10 °C Temperaturerhöhung ungefähr verdoppelt?
Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel)
Bei welchem Hemmungstyp konkurrieren Inhibitor und Substrat um das aktive Zentrum?
Kompetitive Hemmung
Welches Enzym im Speichel spaltet Stärke zu Maltose?
Die Amylase
Wie heißt der Bereich des Enzyms, in dem das Substrat bindet und umgesetzt wird?
Das aktive Zentrum
Welches Modell beschreibt, dass sich das aktive Zentrum beim Andocken des Substrats verändert?
Das Induced-Fit-Modell
Wie nennt man den pH-Wert, bei dem ein Enzym seine maximale Aktivität zeigt?
Das pH-Optimum
Wo bindet der Inhibitor bei der allosterischen Hemmung?
Am allosterischen Zentrum (einer anderen Stelle als dem aktiven Zentrum)
Zu welcher Enzymklasse gehören die Proteasen, Lipasen und Amylasen in Waschmitteln?
Hydrolasen (Klasse 3)
Welche Energiebarriere senken Enzyme, ohne selbst verbraucht zu werden?
Die Aktivierungsenergie
Wie nennt man die Formveränderung des Enzyms beim Substratbinden?
Konformationsänderung
Wie heißt der Zustand, bei dem alle aktiven Zentren gleichzeitig mit Substrat besetzt sind?
Substratsättigung
Durch Erhöhung welcher Größe kann bei kompetitiver Hemmung Vmax wieder erreicht werden – bei allosterischer Hemmung aber nicht?
Durch Erhöhung der Substratkonzentration
Welches Enzym fehlt Menschen mit Lactoseintoleranz?
Die Lactase (spaltet Milchzucker in Glucose und Galactose)
Um welchen Faktor beschleunigt die Katalase den Abbau von Wasserstoffperoxid?
Um das Zehnmillionenfache (Faktor 10⁷)
Welcher Wissenschaftler erweiterte 1958 das Schlüssel-Schloss-Modell um die Flexibilität des aktiven Zentrums?
Daniel Koshland
Mit welchem Symbol wird die maximale Reaktionsgeschwindigkeit eines Enzyms bei Sättigung abgekürzt?
Vmax
Welches Antibiotikum hemmt ein bakterielles Enzym irreversibel und verhindert dadurch den Zellwandaufbau?
Penicillin (hemmt die Transpeptidase)
Wie heißt das Enzym aus Thermus aquaticus, das bei 72 °C arbeitet und in der PCR eingesetzt wird?
Taq-Polymerase
Welche Moleküle – neben Proteinen – können ebenfalls katalytische Aktivität zeigen?
Ribozyme (katalytisch aktive RNA-Moleküle)
Nenne eine Grenze des Induced-Fit-Modells – was kann es nicht erklären?
Z. B.: Es berücksichtigt keine Cofaktoren, keine allosterischen Enzyme mit mehreren Untereinheiten oder keine quantenmechanischen Effekte bei Enzymreaktionen.
Bei 0 °C ist die Enzymaktivität sehr niedrig, aber nach Erwärmung funktioniert das Enzym wieder. Bei 70 °C funktioniert es danach nicht mehr. Erkläre den Unterschied.
Bei Kälte ist die Teilchenbewegung verlangsamt, aber die Raumstruktur des Enzyms bleibt intakt (reversibel). Bei Hitze brechen die Wasserstoffbrücken der Tertiärstruktur → Denaturierung → das aktive Zentrum verliert seine Form (irreversibel).
Das Schlankheitsmittel Orlistat hemmt die Lipase kompetitiv. Warum leiden Patienten unter fettigen Stühlen?
Orlistat blockiert das aktive Zentrum der Lipase. Nahrungsfette können nicht gespalten werden, werden nicht resorbiert und verlassen den Darm unverdaut.
Warum blanchiert man Gemüse vor dem Einfrieren? Erkläre aus enzymatischer Sicht.
Die körpereigenen Enzyme des Gemüses (z. B. Oxidasen) werden durch Hitze irreversibel denaturiert. So können sie auch im Tiefkühler keinen Farb-, Geschmacks- oder Vitaminabbau mehr verursachen.