Enzyme und Stoffwechsel - Enzymaktivität, Enzymkinetik und Enzymregulation

Name: Enzyme und Stoffwechsel - Enzymaktivität, Enzymkinetik und Enzymregulation
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Gymnasium

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Biologie

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11. | 12. | 13. Klasse

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6 - 15 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Warum haben manche Menschen Probleme, Milch zu verdauen, wenn ihnen das Enzym Lactase im Darm fehlt, und in welchen Stoffwechselvorgängen im Körper sind Enzyme noch beteiligt? Diesen und weiteren Fragen gehen Ihre Lernenden in dieser Unterrichtseinheit auf den Grund. Ihre Klasse wiederholt dabei die Grundstruktur von Proteinen und lernt die charakteristischen Eigenschaften von Enzymen kennen sowie dass Enzyme reguliert und gehemmt werden können.

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Kompetenzen

Klassenstufe:	11, 12, 13
Dauer:	15 Unterrichtsstunden (6 Unterrichtsstunden)
Kompetenzen:	Sachkompetenz, Erkenntnisgewinnungskompetenz
Inhalt:	Enzyme, Proteine, Substratspezifität, Wirkungsspezifität, Redoxreaktionen, Michaelis-Menten-Konstante, Enzymhemmung, Glucosestoffwechsel, Alkoholabbau

Inhaltsangabe

1./2. Stunde

Thema:	Struktureigenschaften von Proteinen
M 1	Von der Aminosäure zum Protein – Die Proteinstruktur
Benötigt:	ggf. internetfähige Endgeräte zur Recherche

3./4. Stunde

Thema:	Ein Modellexperiment und das Prinzip der Biokatalyse
M 2	Enzyme sind Biokatalysatoren

5. Stunde

Thema:	Die Grundlagen einer enzymkatalysierten Reaktion
M 3	Der Mechanismus der Enzymwirkung

6./7. Stunde

Thema:	Substrat- und Wirkungsspezifität und Enzymbenennung
M 4	Enzyme sind substrat- und wirkungsspezifisch

8./9. Stunde

Thema:	Coenzyme und Cosubstrate
M 5	Die Bedeutung von Cofaktoren

10./11. Stunde

Thema:	pH- und Temperaturabhängigkeit von Enzymen
M 6	Der Einfluss von Außenfaktoren auf Enzymreaktionen

12./13. Stunde

Thema:	Enzymaktivität und die Michaelis-Menten-Kinetik
M 7	Die Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen

14./15. Stunde

Thema:	Arten der Enzymhemmung und -regulation
M 8	Enzymregulation und Enzymhemmung

Minimalplan

Die Einheit ist in der vorliegenden Form auf 15 Unterrichtsstunden ausgelegt, dies sind im Leistungskurs 3 Wochen. Sollte hierfür die Zeit fehlen, kann die Einheit auf 2 Wochen verkürzt werden, unter anderen durch folgende Vorschläge: Geben Sie M 1 vor Beginn der Einheit als Hausaufgabe auf. Verzichten Sie bei M 2 auf das Würfelzuckerexperiment und behandeln Sie das Thema Biokatalyse in einer Stunde, eventuell mit den Fragen auf dem Material als Hausaufgabe. Behandeln Sie die Materialien M 3 und M 4 in einer Doppelstunde. Verzichten Sie gegebenenfalls auf das Thema Benennung von Enzymen oder geben Sie dies als Rechercheaufgabe auf.