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680

3. Feb. 2021

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Enzyme einfach erklärt: Funktion, Beispiele und das Schlüssel-Schloss-Prinzip

N

Niki

@niki130993

Enzyme im Stoffwechselsind essenzielle Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen im... Mehr anzeigen

5.68-69 Enzyme bewirken Stoffwechsel
• während des Stoffwechsels - unzählige chemische
Reaktionen
Solche Reaktionen erfordern Energieumwandl

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip und das Modell der induzierten Passform

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist ein grundlegendes Konzept, um die Wirkungsweise von Enzymen zu verstehen. Es beschreibt, wie das Substrat der"Schlu¨ssel"der "Schlüssel" genau in das aktive Zentrum des Enzyms das"Schloss"das "Schloss" passt. Diese Vorstellung erklärt die hohe Spezifität von Enzymen für ihre Substrate.

Definition: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip besagt, dass ein Enzym und sein Substrat wie Schlüssel und Schloss zueinander passen müssen, damit eine enzymatische Reaktion stattfinden kann.

Allerdings berücksichtigt das Schlüssel-Schloss-Modell nicht, dass sich sowohl das Enzym als auch das Substrat in ihrer Raumstruktur durch die Wechselwirkungen verändern können. Um diesen Aspekt zu erfassen, wurde das Modell der induzierten Passform entwickelt.

Example: Man kann sich das Modell der induzierten Passform wie eine Hose vorstellen, die sich an die Form der Beine anpasst. Dabei verändert sich nicht nur die Form der Hose, sondern auch die Beine passen sich leicht an.

Bei der Bindung des Substrats an das Enzym entsteht ein Enzym-Substrat-Komplex. In diesem Zustand ist das Substrat-Molekül instabil, was es ermöglicht, dass bestimmte Bindungen gespannt oder gelockert werden können. Dies ist die Grundlage für die katalytische Wirkung des Enzyms.

Highlight: Die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes ist ein entscheidender Schritt im katalytischen Zyklus eines Enzyms.

5.68-69 Enzyme bewirken Stoffwechsel
• während des Stoffwechsels - unzählige chemische
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Solche Reaktionen erfordern Energieumwandl

Der katalytische Zyklus von Enzymen

Der katalytische Zyklus beschreibt den Ablauf einer enzymatischen Reaktion von der Bindung des Substrats bis zur Freisetzung des Produkts. Am Beispiel der Saccharase lässt sich dieser Prozess gut veranschaulichen.

  1. Das Enzym Saccharase bindet spezifisch an sein Substrat, die Saccharose.
  2. Es bildet sich der Enzym-Substrat-Komplex.
  3. Die Saccharose wird in Glucose und Fructose gespalten.
  4. Die Produkte GlucoseundFructoseGlucose und Fructose werden freigesetzt.
  5. Das Enzym steht für einen neuen Zyklus zur Verfügung.

Vocabulary: Katalytischer Zyklus - Die sich wiederholende Abfolge von Schritten, durch die ein Enzym seine katalytische Funktion ausübt.

Dieser Zyklus verdeutlicht die Substratspezifität von Enzymen und zeigt, wie sie Reaktionen beschleunigen, ohne selbst verbraucht zu werden. Die Fähigkeit von Enzymen, immer wieder neue Substratmoleküle umzusetzen, macht sie zu äußerst effizienten biologischen Katalysatoren.

Highlight: Enzyme können eine Vielzahl von Substratmolekülen nacheinander umsetzen, ohne dabei selbst verändert oder verbraucht zu werden.

Die Darstellung des katalytischen Zyklus in Form eines Kreislaufs veranschaulicht die kontinuierliche Natur der enzymatischen Katalyse und hilft, die Rolle von Enzymen im Stoffwechsel besser zu verstehen. Es zeigt auch, wie Enzyme in der Lage sind, komplexe biochemische Prozesse zu steuern und zu regulieren.

Example: In der Verdauung spaltet das Enzym Amylase Stärke in kleinere Zuckermoleküle. Dieser Prozess wiederholt sich viele Male, wobei ein einzelnes Amylase-Molekül zahlreiche Stärkemoleküle abbauen kann.

Das Verständnis des katalytischen Zyklus und der Funktionsweise von Enzymen ist grundlegend für viele Bereiche der Biologie und Medizin, von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung neuer Medikamente und biotechnologischer Anwendungen.

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Solche Reaktionen erfordern Energieumwandl

Katalytischer Zyklus und Substratspezifität

Der katalytische Zyklus Enzym zeigt den vollständigen Ablauf einer enzymkatalysierten Reaktion. Am Beispiel der Saccharase wird der Prozess der Substratbindung und Produktfreisetzung deutlich.

Example: Die Saccharase spaltet Saccharose in Glucose und Fructose, wobei Wasser benötigt wird.

Highlight: Die Substratspezifität wird sowohl durch das Schlüssel-Schloss-Modell als auch durch das Modell der induzierten Passform erklärt.

Definition: Die enzymatische Reaktion läuft zyklisch ab, wobei das Enzym nach der Reaktion unverändert wieder zur Verfügung steht.

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Enzyme und ihre Rolle im Stoffwechsel

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel, indem sie unzählige chemische Reaktionen ermöglichen und beschleunigen. Diese Reaktionen erfordern Energieumwandlungen und laufen nur ab, wenn der Ausgangsstoff mehr Energie enthält als das Endprodukt. Um die Energiebarriere zwischen Ausgangsstoff und Endprodukt zu überwinden, ist eine sogenannte Aktivierungsenergie notwendig.

Definition: Die Aktivierungsenergie ist die Energiemenge, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion in Gang zu setzen.

Enzyme fungieren als biologische Katalysatoren, die die benötigte Aktivierungsenergie senken und somit Stoffwechselreaktionen bei Körpertemperatur ermöglichen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da eine zu hohe Temperatur die natürliche Raumstruktur der Proteine in den Zellen zerstören würde.

Highlight: Enzyme beschleunigen Reaktionen um ein Vielfaches und sind meist spezifisch für ein bestimmtes Substrat.

Vocabulary: Substrat - Der Ausgangsstoff, auf den ein Enzym einwirkt.

Enzyme selbst sind Proteine, die aus mindestens einer Polypeptidkette bestehen. Diese Struktur verleiht ihnen eine dreidimensionale Form, die für ihre Funktion entscheidend ist. Das Substrat bindet an einer spezifischen Stelle des Enzyms, dem sogenannten aktiven Zentrum.

Example: Die Saccharase ist ein Enzym, das spezifisch auf Saccharose ZuckerZucker wirkt und es in Glucose und Fructose spaltet.



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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

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Sudenaz Ocak

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Biologie

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Enzyme einfach erklärt: Funktion, Beispiele und das Schlüssel-Schloss-Prinzip

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Niki

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Enzyme im Stoffwechsel sind essenzielle Biokatalysatoren, die biochemische Reaktionen im Körper ermöglichen und beschleunigen. Der Enzym-Substrat-Komplex und das Schlüssel-Schloss-Prinzip sind fundamentale Konzepte der enzymatischen Katalyse.

• Die enzymatische Katalyse ermöglicht Stoffwechselreaktionen bei Körpertemperatur durch Senkung der Aktivierungsenergie.

• Das Schlüssel-Schloss-Prinzip... Mehr anzeigen

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Das Schlüssel-Schloss-Prinzip und das Modell der induzierten Passform

Das Schlüssel-Schloss-Prinzip ist ein grundlegendes Konzept, um die Wirkungsweise von Enzymen zu verstehen. Es beschreibt, wie das Substrat der"Schlu¨ssel"der "Schlüssel" genau in das aktive Zentrum des Enzyms das"Schloss"das "Schloss" passt. Diese Vorstellung erklärt die hohe Spezifität von Enzymen für ihre Substrate.

Definition: Das Schlüssel-Schloss-Prinzip besagt, dass ein Enzym und sein Substrat wie Schlüssel und Schloss zueinander passen müssen, damit eine enzymatische Reaktion stattfinden kann.

Allerdings berücksichtigt das Schlüssel-Schloss-Modell nicht, dass sich sowohl das Enzym als auch das Substrat in ihrer Raumstruktur durch die Wechselwirkungen verändern können. Um diesen Aspekt zu erfassen, wurde das Modell der induzierten Passform entwickelt.

Example: Man kann sich das Modell der induzierten Passform wie eine Hose vorstellen, die sich an die Form der Beine anpasst. Dabei verändert sich nicht nur die Form der Hose, sondern auch die Beine passen sich leicht an.

Bei der Bindung des Substrats an das Enzym entsteht ein Enzym-Substrat-Komplex. In diesem Zustand ist das Substrat-Molekül instabil, was es ermöglicht, dass bestimmte Bindungen gespannt oder gelockert werden können. Dies ist die Grundlage für die katalytische Wirkung des Enzyms.

Highlight: Die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes ist ein entscheidender Schritt im katalytischen Zyklus eines Enzyms.

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Der katalytische Zyklus von Enzymen

Der katalytische Zyklus beschreibt den Ablauf einer enzymatischen Reaktion von der Bindung des Substrats bis zur Freisetzung des Produkts. Am Beispiel der Saccharase lässt sich dieser Prozess gut veranschaulichen.

  1. Das Enzym Saccharase bindet spezifisch an sein Substrat, die Saccharose.
  2. Es bildet sich der Enzym-Substrat-Komplex.
  3. Die Saccharose wird in Glucose und Fructose gespalten.
  4. Die Produkte GlucoseundFructoseGlucose und Fructose werden freigesetzt.
  5. Das Enzym steht für einen neuen Zyklus zur Verfügung.

Vocabulary: Katalytischer Zyklus - Die sich wiederholende Abfolge von Schritten, durch die ein Enzym seine katalytische Funktion ausübt.

Dieser Zyklus verdeutlicht die Substratspezifität von Enzymen und zeigt, wie sie Reaktionen beschleunigen, ohne selbst verbraucht zu werden. Die Fähigkeit von Enzymen, immer wieder neue Substratmoleküle umzusetzen, macht sie zu äußerst effizienten biologischen Katalysatoren.

Highlight: Enzyme können eine Vielzahl von Substratmolekülen nacheinander umsetzen, ohne dabei selbst verändert oder verbraucht zu werden.

Die Darstellung des katalytischen Zyklus in Form eines Kreislaufs veranschaulicht die kontinuierliche Natur der enzymatischen Katalyse und hilft, die Rolle von Enzymen im Stoffwechsel besser zu verstehen. Es zeigt auch, wie Enzyme in der Lage sind, komplexe biochemische Prozesse zu steuern und zu regulieren.

Example: In der Verdauung spaltet das Enzym Amylase Stärke in kleinere Zuckermoleküle. Dieser Prozess wiederholt sich viele Male, wobei ein einzelnes Amylase-Molekül zahlreiche Stärkemoleküle abbauen kann.

Das Verständnis des katalytischen Zyklus und der Funktionsweise von Enzymen ist grundlegend für viele Bereiche der Biologie und Medizin, von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung neuer Medikamente und biotechnologischer Anwendungen.

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Katalytischer Zyklus und Substratspezifität

Der katalytische Zyklus Enzym zeigt den vollständigen Ablauf einer enzymkatalysierten Reaktion. Am Beispiel der Saccharase wird der Prozess der Substratbindung und Produktfreisetzung deutlich.

Example: Die Saccharase spaltet Saccharose in Glucose und Fructose, wobei Wasser benötigt wird.

Highlight: Die Substratspezifität wird sowohl durch das Schlüssel-Schloss-Modell als auch durch das Modell der induzierten Passform erklärt.

Definition: Die enzymatische Reaktion läuft zyklisch ab, wobei das Enzym nach der Reaktion unverändert wieder zur Verfügung steht.

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Enzyme und ihre Rolle im Stoffwechsel

Enzyme spielen eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel, indem sie unzählige chemische Reaktionen ermöglichen und beschleunigen. Diese Reaktionen erfordern Energieumwandlungen und laufen nur ab, wenn der Ausgangsstoff mehr Energie enthält als das Endprodukt. Um die Energiebarriere zwischen Ausgangsstoff und Endprodukt zu überwinden, ist eine sogenannte Aktivierungsenergie notwendig.

Definition: Die Aktivierungsenergie ist die Energiemenge, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion in Gang zu setzen.

Enzyme fungieren als biologische Katalysatoren, die die benötigte Aktivierungsenergie senken und somit Stoffwechselreaktionen bei Körpertemperatur ermöglichen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da eine zu hohe Temperatur die natürliche Raumstruktur der Proteine in den Zellen zerstören würde.

Highlight: Enzyme beschleunigen Reaktionen um ein Vielfaches und sind meist spezifisch für ein bestimmtes Substrat.

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Example: Die Saccharase ist ein Enzym, das spezifisch auf Saccharose ZuckerZucker wirkt und es in Glucose und Fructose spaltet.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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