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Wie Enzyme wirken

Zehn Übungen zu Aktivierungsenergie, Schlüssel-Schloss-Prinzip und kompetitiver Hemmung.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zur Wirkungsweise von Enzymen — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Begriffe der Enzymatik
AFB I

Verbinde jeden Begriff mit seiner Bedeutung.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Enzym + Substrat ⇌ Enzym-Substrat-Komplex → Enzym + Produkte.
Substrat = Ausgangsstoff.
Spezifität = Wählerischkeit.
A2
Der Ablauf der Katalyse
AFB I

Bringe die Schritte der Katalyse in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Substrat und Enzym treffen durch Teilchenbewegung zusammen.
2Das Substrat bindet im aktiven Zentrum.
3Das aktive Zentrum passt sich an (induced fit).
4Bindungen im Substrat werden gelockert, die Reaktion läuft ab.
5Die Produkte lösen sich ab.
6Das unveränderte Enzym bindet das nächste Substrat.
Das Enzym durchläuft diesen Kreislauf viele tausend Male pro Sekunde.
Zuerst müssen sich Enzym und Substrat treffen.
Am Ende ist das Enzym wieder frei.
A3
Das Energiediagramm
AFB I

Ergänze den Text — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Ein Enzym senkt die einer Reaktion. Die freigesetzte Energie bleibt . Dadurch läuft die Reaktion bei Körpertemperatur viel ab. Das Enzym liegt nach der Reaktion vor. Man nennt es deshalb einen .

„verbraucht“ bleibt übrig — genau das wird ein Enzym nicht.
Was wird kleiner, was bleibt gleich?
Das Enzym geht unverändert aus der Reaktion hervor.
A4
Stimmt das?
AFB II

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Enzyme sind spezifisch und bleiben unverändert — sie beschleunigen, ohne die Energiebilanz zu ändern.
Was verändert ein Enzym im Energiediagramm?
Wie heißt die Anpassung des aktiven Zentrums?
A5
Spezifität erkennen
AFB II

Entscheide, welche Art von Spezifität das Beispiel vor allem zeigt.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
BeispielSubstratspezifitätWirkungsspezifität
Maltase spaltet Maltose, aber keine Saccharose.
Aus Glucose-6-phosphat entstehen je nach Enzym verschiedene Produkte.
Urease spaltet nur Harnstoff.
Ein Enzym oxidiert Ethanol, ein anderes baut es in ein anderes Molekül ein.
Lactase setzt Milchzucker um, nicht aber Rohrzucker.
Substratspezifität: Welcher Stoff passt? Wirkungsspezifität: Was passiert mit ihm?
Geht es um den Stoff oder um die Reaktion?
Gleiches Substrat, verschiedene Produkte → Wirkung.
A6
Katalase in Zahlen
AFB II

Ein Katalase-Molekül spaltet 4 · 10⁷ Moleküle H₂O₂ pro Sekunde.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Umsätze pro Minute (in Millionen) Mio.
  2. Wie viele Katalase-Moleküle braucht man, um 10¹² H₂O₂ in 1 s zu spalten?
4 · 10⁷ · 60 = 2,4 · 10⁹ = 2400 Millionen pro Minute; 10¹² : (4 · 10⁷) = 25 000 Moleküle.
Pro Minute: mal 60.
1 Million = 10⁶
A7
Mix: Enzyme sind Proteine
AFB II

Hier geht es auch um 1.3.1 Die Struktur von Proteinen. Welche Aussagen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Das aktive Zentrum ist ein Stück Tertiärstruktur — wer die Faltung stört, stört die Katalyse.
Wodurch entsteht die Form des aktiven Zentrums?
Was passiert bei Denaturierung?
A8
Methanolvergiftung
AFB III

Methanol wird im Körper vom Enzym Alkoholdehydrogenase (ADH) in das giftige Formaldehyd umgewandelt. Ärzte geben Vergifteten Ethanol, das ebenfalls von der ADH gebunden wird. Welche Deutungen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Kompetitiv: Beide Stoffe passen ins aktive Zentrum. Wer häufiger ist, besetzt es häufiger.
Worum konkurrieren Methanol und Ethanol?
Was passiert mit dem nicht umgesetzten Methanol?
A9
Trickaufgabe: Das schnelle Feuer
AFB III

Jan meint, ein Enzym könne jede Reaktion möglich machen. Finde die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Falle: schneller mit mehr Energie verwechseln. Ein Enzym ist eine Abkürzung über den Berg, kein Energiespender.
Was ändert ein Enzym am Energiediagramm — und was nicht?
Katalysatoren verschieben kein Gleichgewicht.
A10
Hemmung spielen
AFB III

Ein Enzym wird durch einen kompetitiven Hemmstoff gehemmt. Spiele durch, was passiert.

Spiele die Situation Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt dich weiter.
    Kompetitive Hemmung ist reversibel und lässt sich durch viel Substrat überwinden.
    Der Hemmstoff bindet reversibel.
    Konkurrenz: Es zählt das Mengenverhältnis.