Praktische Anwendungen von Enzymen
Dieser Abschnitt befasst sich mit konkreten Einsatzgebieten von Enzymen und experimentellen Beobachtungen ihrer Aktivität.
Enzyme in Reinigungsmitteln
Enzyme werden häufig in Reinigungsmitteln eingesetzt, um hartnäckige Verschmutzungen zu entfernen:
- Proteasen lösen Eiweißflecken wie Blut
- Lipasen bauen Fettflecken ab
Highlight: Enzymhaltige Reiniger sind besonders effektiv, da sie spezifisch auf bestimmte Verschmutzungsarten wirken.
Allerdings weisen Hersteller darauf hin, dass enzymhaltige Reiniger in gelöster Form nicht lange haltbar sind. Die Enzyme verlieren mit der Zeit ihre Wirksamkeit.
Erklärung: Dies kann auf Denaturierung durch äußere Einflüsse oder auf eine "Überlastung" der Enzyme durch zu viele Substrate zurückzuführen sein.
Enzymatische Bräunung von Obst
Ein alltägliches Beispiel für Enzymaktivität ist die Bräunung von aufgeschnittenem Obst:
- Enzyme (A und B) katalysieren die Umwandlung von Phenolen zu Chinonen
- Chinone reagieren weiter zu Melaninen (braune Farbpigmente)
Definition: Melanine sind komplexe Pigmente, die für die braune Färbung verantwortlich sind.
Experiment zur Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität
Ein Versuch mit einer erhitzten Bananenschale zeigt die Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität:
- Gelbe Bereiche: Enzyme denaturiert, keine Bräunung
- Braune Bereiche: Optimale Temperatur für Enzymaktivität, schnelle Bräunung
- Äußere gelbe Bereiche: Normale Temperatur, langsamere Reaktion
Highlight: Die Enzymaktivität folgt einer Optimumskurve mit einem Maximum bei der optimalen Temperatur.
Die Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Temperatur lässt sich durch die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) und die Denaturierung bei hohen Temperaturen erklären.
Vocabulary: Die RGT-Regel besagt, dass die Reaktionsgeschwindigkeit sich bei einer Temperaturerhöhung um 10°C etwa verdoppelt bis verdreifacht.
