Zehn Übungen zu Sättigung, \(K_M\), \(v_{max}\) und Hemmtypen.
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Übungsaufgaben
Zehn interaktive Übungen zur Abhängigkeit von der Substratkonzentration — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.
A1
Begriffe der Kinetik
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.
Kleines \(K_M\) = hohe Affinität: Schon wenig Substrat reicht für die halbe Höchstgeschwindigkeit.
\(v_{max}\): maximal.
\(K_M\): Konzentration bei halber Maximalgeschwindigkeit.
A2
Was ändert sich?
AFB I
Ordne zu, welche Größe sich jeweils ändert.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1\(v_{max}\) steigt
2\(v_{max}\) sinkt
3nur \(K_M\) steigt
\(v_{max}\) hängt an der Zahl funktionsfähiger Enzyme; \(K_M\) an der Konkurrenz um das aktive Zentrum.
Mehr Enzym → mehr aktive Zentren.
Kompetitive Hemmung lässt sich mit Substrat überwinden.
A3
Die Sättigungskurve
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.
Bei wenig Substrat steigt v fast mit der Substratkonzentration. Bei viel Substrat sind fast alle aktiven Zentren . Die Kurve nähert sich dann . \(K_M\) ist die Substratkonzentration bei der Maximalgeschwindigkeit. Ein kleines \(K_M\) zeigt eine hohe .
„Denaturierung“ bleibt übrig — die Sättigung hat nichts mit Zerstörung zu tun.
Was passiert, wenn alle Zentren besetzt sind?
Bei [S] = \(K_M\) …
A4
Michaelis-Menten rechnen
AFB II
Ein Enzym hat \(v_{max}\) = 60 µmol/min und \(K_M\) = 3 mmol/L.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
v bei [S] = 3 mmol/Lµmol/min
v bei [S] = 9 mmol/Lµmol/min
v bei [S] = 27 mmol/Lµmol/min
[S] = \(K_M\): 30 = ½ · 60. 9 mmol/L: 60 · 9 : 12 = 45. 27 mmol/L: 60 · 27 : 30 = 54 — selbst neunfaches \(K_M\) erreicht nur 90 % von \(v_{max}\).
v = \(v_{max}\) · [S] : (\(K_M\) + [S])
Bei [S] = \(K_M\) ist v die Hälfte.
A5
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
\(K_M\) beschreibt das Enzym, \(v_{max}\) die Menge funktionsfähiger Enzyme.
Wovon hängt \(K_M\) ab?
Was geschieht bei Sättigung?
A6
Messwerte deuten
AFB II
Man bestimmt die Anfangsgeschwindigkeit bei verschiedenen Substratkonzentrationen (ohne Hemmstoff). Ordne die Kurvenabschnitte zu.
Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Messung
fast proportional
Übergang
Sättigung
0,2 → 0,4 mmol/L: v steigt von 0,09 auf 0,17
2 → 4 mmol/L: v steigt von 0,5 auf 0,67
40 → 80 mmol/L: v steigt von 0,95 auf 0,98
0,1 → 0,2 mmol/L: v steigt von 0,05 auf 0,09
20 → 40 mmol/L: v steigt von 0,91 auf 0,95
Weit unter \(K_M\) wirkt Substrat fast proportional, weit darüber kaum noch.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Temperatur und pH wirken auf das Enzym selbst; die Substratkonzentration bestimmt, wie stark die vorhandenen Enzyme ausgelastet sind.
Was passiert mit \(v_{max}\) bei Denaturierung?
Unterhalb des Optimums gilt die RGT-Regel.
A8
Hemmstoff erkennen
AFB III
Ein neuer Wirkstoff hemmt ein Enzym. Mit viel Substrat erreicht die Reaktion wieder dieselbe Höchstgeschwindigkeit wie ohne Hemmstoff; die halbe Höchstgeschwindigkeit wird aber erst bei dreifacher Substratkonzentration erreicht. Welche Folgerungen sind richtig?
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Gleiches \(v_{max}\) bei größerem \(K_M\) ist das Kennzeichen der kompetitiven Hemmung.
\(v_{max}\) gleich, \(K_M\) größer — welche Hemmung?
Wo bindet der Hemmstoff?
A9
Trickaufgabe: Zu spät gemessen
AFB III
Emil misst den Sauerstoff aus einer Katalase-Reaktion erst nach 10 Minuten und teilt durch 10. Finde die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Falle: Durchschnitts- und Anfangsgeschwindigkeit verwechseln. Nur die frühe Steigung zeigt die Enzymleistung bei bekanntem [S].
Ist die Kurve nach 10 min noch gerade?
Was passiert mit dem Substrat?
A10
Enzyme vergleichen
AFB III
Zwei Enzyme setzen dasselbe Substrat um: Enzym A mit \(K_M\) = 0,5 mmol/L, Enzym B mit \(K_M\) = 8 mmol/L. Im Zellplasma liegt das Substrat mit 1 mmol/L vor. Beurteile.
Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Aussage
trifft zu
trifft nicht zu
Enzym A arbeitet bei 1 mmol/L mit etwa zwei Dritteln seiner Höchstgeschwindigkeit.
Enzym B arbeitet bei 1 mmol/L mit etwa 11 % seiner Höchstgeschwindigkeit.
Enzym B hat die höhere Affinität zum Substrat.
Steigt das Substrat auf 2 mmol/L, beschleunigt sich B stärker als A.
Beide Enzyme sind bei 1 mmol/L gesättigt.
A: 1 : 1,5 ≈ 67 %, B: 1 : 9 ≈ 11 %. Ein Enzym mit großem \(K_M\) reagiert empfindlich auf Konzentrationsänderungen — es ist weit von der Sättigung entfernt.
