Karteikarten
3. Stoffwechsel: 3.1 Enzyme
Karten in diesem Stapel (36)
- 1Enzyme als Katalysator (Titel, keine Frage)keine Antwort, da Titel zur besseren Übersichtlichkeit der Karteikarten
- 2Was sind Enzyme (Fermente)?- Proteine
- 3Welche Aufgaben fallen den Enzymen zu? Was zeichnet Enzyme zusätzlich aus?- sind Katalysatoren für die biochemische Reaktion
- Sie erniedrigen die Aktivierungsenergie und ermöglichen so Reaktionen, die sonst nicht oder nur äusserst langsam ablaufen würden.
- Sie gehen aus der Reaktion unverändert hervor.
- Stoffe mit diesen Eigenschaften nennt man Bio-Katalysatoren. - 4Grafik Enzyme (Energie/Reaktionsverlauf)
- 5Beschreibe den Ablauf der enzymatischen Reaktion (Schlüssel-Schloss-Modell).- Substraktionsmolekül (Schlüssel) verbindet sich mit Enzym (Schloss) und bildet einen Enzym-Substrat-Komplex.
- Substrat dockt beim aktiven Zentrum des Enzyms an (das Substrat muss eine zum Enzym passende Form haben = Enzyme sind SUBSTRATSPEZFISCH).
- das aktive Zentrum lässt nur ganz bestimmte chemische Reaktionen zu. Enzyme sind REAKTIONSSPEZIFISCH.
- Das Enzym-Substrat-Komplex zerfällt, Produkt und Enzym werden freigesetzt. - 6Grafik der enzymatischen Reaktion
- 7Was beeinflusst die Enzymaktivität?- Temperatur; bei steigender Temp. wächst die Teilchenbewegung (Brown'sche Bewegung).
- 8Wie verhält sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Erhöhung der Temperatur um 10° C?- in der Regel verdoppelt bis verdreifacht sich die Reaktionsgeschwindigkeit (RGT-Regel).
- 9Kann die Temperatur stetig erhöht werden?- Nein, ab einer gewissen Temperatur führt eine Erhöhung zur Zerstörung (Denaturierung des Enzyms).
- 10Wie verhält sich die Reaktionsgeschwindigkeit zur Substratkonzentration?Trägt man Reaktionsgeschwindigkeit v gegen die Substratkonzentrtion auf, so erhält man eine typische Sättigungskurve:
- niedrige Konzentration = hohe Geschw., da zahlreiche Enzym-Moleküle noch frei sind.
- hohe Konzentration = Sättigung; hohe Zahl gebundener Enzym-Molekülen. - 11Grafik Reaktionsgeschwindigkeit vs. Substratkonzentration
- 12Was reguliert die Enzymaktivität?- Hemmstoffe (reversible Hemmung)
- Inhibitoren - 13Nenne die zwei Typen der reversiblen Hemmung.- kompetitive Hemmung
- Nichtkompetitive Hemmung - 14Beschreibe die kompetitive Hemmung.- Der Hemmstoff ähnelt in seiner chem. Struktur dem Substrat.
- Der Hemmstoff konkurriert (=darum kompetitiv) um die Besetzung des aktiven Zentrums.
- Ein gebundener Hemmstoff wird nicht umgesetzt und löst sich wieder aus dem aktiven Zentrum (=Verringerung der Geschwindigkeit der Enzymreaktion).
- Eine Erhöhung der Substratkonzentration führt zur Verdrängung des Hemmstoffs; bei hoher Substratkonzetration wird daher die max. Reaktionsgeschw. trotz Hemmstoff erreicht. - 15Grafik kompetitive Hemmung
- 16Beschreibe die nichtkompetitive Hemmung.- Hemmstoff lagert sich ausserhalb des aktiven Zentrums an das Enzym.
- Dreidimensionale Struktur des Enzyms wird verändert.
- Substrat-Moleküle können nicht mehr binden.
- löst sich der Hemmstoff, bindet er sich sofort mit einem anderen Enzym-Molekül.
- Dadurch wird Zahl der aktiven Enzyme verringert; max. Reaktionsgeschw. einer ungehemmten Reaktion kann nicht erreicht werden.
- Erhöhung der Substratkonzentration beeinflusst die Hemmwirkung nicht, da Hemmstoff und Substrat nicht um das aktive Zentrum konkurrieren. - 17Was ist das Resultat, wenn kompetitive oder nichtkompetitive Hemmstoffe dauerhaft an Enzymen binden?Es liegt eine irreversible Hemmung vor.
Beispiele:
- bestimmte Antibiotika
- Schwermetall-Ionen - 18Cosubstrate - Cofaktoren (nur Zwischentitel)Zwischentitel
- 19Was ist das Co-Substrat ATP "umgangssprachlich" ausgedrückt?- universelle Energiewährung der Zelle.
- 20Welche Aufgabe fällt dem Cosubstrat ATP (Adenosintriphosphat) zu?- Speicherung chemischer Energie
- Übertragung chemischer Energie - 21Wie erfolgt der Energietransport mit ATP?- ATP besitzt drei Phosphatgruppen
- Bei der Abspaltung einer Phosphatgruppe wird Energie frei, es entsteht Adenosindiphosphat (ADP).
- Nochmalige Abspaltung = Adenosinmonophosphat (AMP).
- Durch energieliefernde Reaktionen können AMP und ADP wieder zu ATP regeneriert werden. - 22Welcher Energieübertrager neben ATP gibt es auch noch?GTP (Guanosintriphosphat)
- 23Was ist Oxidation? Was Reduktion?Oxidation = Elektronenabgabe
Reduktion = Elektronenaufnahme - 24Wie erfolgt der Wasserstoff- und Elektornentransport durch NAD?- Bei Oxidations- und Reduktionsvorgängen erfolgt der Wasserstofftransport über Cosubstrate, z.B. NAD.
- 25Beschreibe den Wasserstoff- und Elektronentransport durch NAD (Nicotinamid-adenin-dinucleotid)- das Cosubstrat NAD kann als NAD+ oder NADH+H+ vorliegen.
- NAD+ bindet reversibel ein Wasserstoff-Atom eines H2-Moleküls und zwei Elektronen und wird so zu NADH reduziert. - 26Was ist die Folgereaktion?- In einer Folgereatkon gibt das Cosubstrat das Wasserstoff-Atom und die Elektronen wieder ab und wird zu NAD+ oxidiert.
- 27Welche Cofaktoren übernehmen an anderer Stelle im Stoffwechsel die gleiche Funktion wie NAD?- NADP+/NADPH + H+
- FAD/FADH2 - 28Wie erfolgt die ATP-Synthese?- durch Lichtreaktion
- durch Zellatumg - 29Benenne die wichtigsten Merkmale von ATP.- wichtigster Kurzzeit-Energiespeicher
- energiereich, durch dreifache Anknüpfung von Phosphat - 30Wie wird mit ATP Energie freigesetzt?- Durch die Spaltung von ATP in ADP und Phosphat. An dieser Spaltung und am Aufbau sind Enzyme beteiligt.
- die Spaltung ist eine stark exotherme, hydrolytische Spaltung. - 31Was wird bei einer ATP-Spaltung freigesetzt?Bei der Spaltung eines Moleküls ATP werden 29 kJ Energie frei.
- 32Wieviel ATP kann ein Mensch speichern? Wie lange reicht dieser Energiespeicher?- max. 20 bis 30 Gramm
- reicht nur für wenige Sekunden Muskelarbeit, da ATP nur Kurzzeitspeicher.
- Langzeitspeicher sind Glycogen und Fette. - 33Wie wird ATP produziert?- es werden chem. Ungleichgewichte aufgebaut, indem in einem geschlossenen Innenraum Ladungsgradienten gebildet werden.
- Ladungsunterschied und Konzentrationsgefälle dienen dazu, Energie umzuwandeln.
- Dabei diffundieren Protonen aus dem positiv geladenen Innenraum durch Tunnelproteine, den ATP-Synthasen, in den Raum mit der neg. Membranladung und der niederen Protonenkonzentration.
- Bei diesem Vorgang wandelt die ATP-Synthase die energieärmeren Verbindungen ADP und Phosphat in energiereiche ATP um (=Phospolierung). - 34Beschreibe die ATP-Synthase- Protonen, die durch Protonenkanäle diffundieren bewirken Rotation im Kopfteil für ADP und Phosphat.
a) ADP und Phosphat werden von einer Bindungsstelle im ATP-Synthase-Kopfteil aufgenommen.
b) Bindungsstelle verformt sich, bringt ADP und Phosphat so nahe, dass sie sich verbinden.
c) Bindungsstelle öffnet sich wieder und das gebildete ATP wird frei. - 35Merkmale der ATP-Synthese bei Lichtreaktion- findet in den Chloroplasten, an den Granathylakoiden statt.
- Bildung von Gradienten im Innenraum:
-- hohe Konzentration von H+ durch Photolyse --> Konzentrationsgefälle.
- Ladungsunterschied aufgrund von Protonen
- zyklischer Elektronentransport. - 36Merkmale der ATP-Synthese bei der Zellatmung- findet im Mitochondrium statt (Innenraum: Matrix)
(Aussen: Intermembranraum)
- vom NADH+H+ aus gelangen 10 Protonen bei einem Durchgang der Atmungskette in den Intermembranraum, was ausreichend zur Bildung von drei Molekülen ist.
Informationen
- Beschreibung
- Abitur Biologie (3. Stoffwechsel) Karteikarten am 3. Stoffwechsel: 3.1 Enzyme, erstellt von Sascha Müller am 18/08/2017.
- Erstellt von
- Sascha Müller
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