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Enzyme: Substrat- und Wirkungsspezifität; Schlüssel-Schloss-Prinzip, Einfluss von Hemmstoffen

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Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans


Grundlagen in den Lehrplänen der Jgst. 8-11

  • C 11.6: Aminosäuren und Proteine
  • B 10.1: Stoffwechsel des Menschen
  • B 11.1: Strukturelle und energetische Grundlagen des Lebens: enzymatische Prozesse


Vorschläge zu Inhalten und Niveau

  • Enzyme als Biokatalysatoren
  • Substratspezifität (katalytische Wirkung auf ein bestimmtes Substrat oder Substrat-Gruppe beschränkt), Wirkungsspezifität (katalytische Wirkung auf eine bestimmte chemische Reaktion beschränkt)
  • Modellvorstellungen: aktives Zentrum und Schlüssel-Schloss-Prinzip; Bedeutung im Stoffwechsel
  • Reaktionsverlauf, Aktivierungsenergie und Energieschema einer Enzymreaktion:
  • Vergleich mit nicht-enzymatisch katalysierten Reaktionen
  • Hemmstoffe: allosterische, kompetitive, irreversible Hemmung


Basiskonzepte und Kompetenzorientierung

  • Schlüssel-Schloss-Modell: Aussagekraft und Grenzen von Modellen (Erkenntnisgewinnung)


Vorschläge für Experimente

  • Biolumineszenz bei Leuchtkrebsen (S)
  • Substratspezifität von Urease
  • Zersetzung von Wasserstoffperoxid auf einer Kartoffelscheibe oder durch Zugabe von Hefe, Blut bzw. Braunstein (S)
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