1. Füllt die Lücken im Text mit folgenden Begriffen aus:

Biokatalysatoren, räumliche Gestalt, Aktivierungsenergie, Schlüssel-Schloss-Prinzip, substratspezifisch, katalysiert, Wirkungsspezifität, Enzym-Substrat-Komplex

Die Geschwindigkeit biologischer Prozesse wird möglich, weil sie beschleunigt, _____________werden. Enzyme sind also Proteine, die im Organismus Reaktionen beschleunigen. Sie wirken als ______________. Um eine langsam ablaufende chemische Reaktion zu beschleunigen benötigt der Organismus eine ­

_________________. Diese wird durch Enzyme so weit herabgesetzt, dass

Reaktionen schon bei Körpertemperatur rasch ablaufen. Durch eine Wechselwirkung zwischen dem Enzym und dem umzusetzenden Stoff (Substrat) wird der Vorgang möglich. Dabei lagern sich das Enzym und das Substrat kurzfristig zusammen und bilden einen ______________________________. Nach der Umsetzung geht das Enzym unverändert aus der Reaktion hervor und steht erneuert für eine Reaktion zur Verfügung.

Alle Enzyme besitzen eine ganz bestimmte ___________________________. Die Bindungsstelle der Enzyme, ist der Bereich indem das Substrat wie ein Schlüssel an das Schloss binden kann. Die molekulare Interaktion zwischen Substrat und Enzym folgt dem ______________________________ und führt zu einer spezifischen Substratinteraktion. Enzyme wirken also ____________________. Die spezifische Bindungsstelle der Enzyme wird als aktives Zentrum bezeichnet.

Aufgrund der Eigenschaften des aktiven Zentrums katalysiert ein Enzym nur eine von mehreren möglichen Umsetzungen des Substrats. Es entstehen also nur ganz bestimmte Produkte. Enzyme besitzen also die Eigenschaft der __________________________.

(Quelle: Natura 4. Biologie für Gymnasien. Einführungsphase, 1. Auflage, Ernst Klett Verlag, Stuttgart, 2010, S. 48f.)

2. Listet anhand des oben ausgefüllten Lückentextes alle bisher genannten Eigenschaften von Enzymen auf.

3. Definiert folgende Begriffe: Biokatalysator, Aktivierungsenergie, Substratspezifität, Wirkungsspezifität, Schlüssel-Schloss-Prinzip, aktives Zentrum

4. Der Weg der Nahrung durch die Verdauungsorgane:

Aufgenommene Nahrung wird im Mund zerkleinert und mit Speichel versetzt. Dieser enthält Enzyme, die bestimmte Nährstoffe teilweise in kleine Bausteine zerlegen. Über die Speiseröhre gelangt der Nahrungsbrei in den Magen, wo bestimmte Nährstoffe zersetzt werden. Anschließend wird der Speisebrei portionsweise in den Dünndarm transportiert. Hier werden die Nährstoffe in ihre kleinen Bausteine zerlegt. Diese gelangen durch die Darmwand ins Blut. Unverdauliche Nahrungsbestandteile und Wasser gelangen in den Dickdarm. Ein Teil des Wassers wird aufgesogen, der Brei wird dadurch dickflüssiger. Er wird weiter zum Mastdarm transportiert und anschließend als Kot durch den After ausgeschieden.

Ordne folgende Enzyme den im Text beschriebenen Vorgängen entsprechend zu: Lipase, Amylase, Trypsin.

5. Recherchiert, welche Besonderheiten die Enzyme von Organismen aufweisen, die in besonders heißer oder kalter Umgebung leben.

6. Ordnet den verschiedenen Verdauungsenzymen ihre jeweiligen Aufgaben zu.

Amylase spaltet Rohr- und Rübenzucker in Trauben- und Fruchtzucker

Maltase spaltet Stärke in Malzzucker

Saccherrase spaltet Eiweißstoffe in Aminosäuren

Laktase spaltet Malzzucker in Traubenzucker

Lipase spaltet Milchzucker in Trauben- und Schleimzucker

Peptidase spaltet Fett in Glyzerin und Fettsäuren

7. Hemmung und Regulation der Enzymaktivität:

Recherchiert in Partnerarbeit und sucht Informationen zu den drei verschiedenen Prinzipien der Hemmung. Erstellt euch jeweils eine skizzierte Übersicht.

kompetitive Hemmung, allosterische Hemmung, Irreversible Hemmung

8. Sind die folgenden Aussagen wahr oder falsch? Verbessert die falschen Aussagen.

• Enzyme wirken als Biokatalysatoren, indem sie die Geschwindigkeit der Reaktionen im Organismus beschleunigen.

• Die molekulare Interaktion zwischen Substrat und Enzym folgt dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.

• Laktase spaltet Fett in Glyzerin und Fettsäuren.

• Die spezifische Bindungsstelle der Enzyme wird als A-Bindestelle bezeichnet.

• Enzyme sind wirkungsspezifisch und wirken substratspezifisch.

• Durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie, laufen Reaktionen erst bei hohen Temperaturen ab.

9. Enzyme gehören chemisch zu den Proteinen – Proteine werden in verschiedene Strukturebenen eingeteilt. Versucht zur jeweiligen Struktur die passende Erläuterung zuzuordnen. Recherchiert zudem, wie die jweiligen Strukturen bildlich dargestellt werden.

Primärstruktur die räumliche Struktur eines einzelnen Proteins (eine Untereinheit)

Sekundärstruktur die räumliche Struktur eines bestimmten Bereiches im Protein

Tertiärstruktur die Aminosäuresequenzen einer Peptidkette

Quartärstruktur die räumliche Struktur eines gesamten Proteinkomplexes

(Quelle: https://www.chemie.de/lexikon/Proteinstruktur.html; zuletzt abgefragt am 22.01.2021.)

10. Erstellt eine Mindmap, in der ihr alle wichtigen Informationen zu dem Thema Enzyme auflistet. Diese soll euch als Grundlage zum Lernen für die Klausur dienen.