Katalase-Experiment und Wechselzahlen

Diese Seite beschreibt ein praktisches Experiment zur Demonstration der Katalase-Aktivität in Kartoffeln. Das Experiment untersucht die Wirkung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) auf rohe, gekochte und kalte Kartoffeln.

Die Seite führt auch das Konzept der Wechselzahlen ein. Die Wechselzahl gibt an, wie viele Substratteilchen ein Enzym pro Sekunde umsetzen kann. Beispiele für verschiedene Enzyme und ihre charakteristischen Wechselzahlen werden aufgeführt.

Abschließend wird die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) erklärt, die besagt, dass bei einer Temperaturerhöhung um 10°C die Reaktionsgeschwindigkeit um das 2-3fache steigt.

Beispiel: Im Katalase-Experiment schäumt die rohe Kartoffel stark, die gekochte kaum und die kalte Kartoffel verzögert, was die Temperaturabhängigkeit der Enzymaktivität demonstriert.

Vocabulary: Die Wechselzahl ist ein Maß für die Effizienz eines Enzyms und gibt die Anzahl der pro Sekunde umgesetzten Substratteilchen an.

Highlight: Die RGT-Regel ist eine Faustregel der chemischen Kinetik und findet Anwendung in vielen Bereichen der Chemie, Biochemie und Ökologie.

Enzyme und pH-Wert

Diese Seite erklärt den Einfluss des pH-Wertes auf die Enzymaktivität. Bei zu niedrigem pH-Wert lagern sich H+-Ionen an negativ geladene Proteine an, was zu einer räumlichen Strukturveränderung und Denaturierung führt. Bei zu hohem pH-Wert bewegen sich die Teilchen so schnell, dass sich Enzym und Substrat nicht mehr verbinden können, was ebenfalls zur Denaturierung führt.

Die Seite behandelt auch den Zusammenhang zwischen Enzym- und Substratkonzentration. Bei niedriger Substratkonzentration ist die Umsatzgeschwindigkeit gering. Mit steigender Konzentration erhöht sich die Geschwindigkeit zunächst linear, dann weniger stark, bis sie eine maximale Geschwindigkeit (Vmax) erreicht. Ab einer bestimmten Substratkonzentration kann die Geschwindigkeit nicht weiter erhöht werden, da alle Enzymmoleküle mit Substratteilchen besetzt sind.

Definition: Die pH-Wert Skala reicht von 0 (sehr sauer) bis 14 (sehr basisch). Der optimale pH-Wert für Enzyme liegt meist im neutralen Bereich um 7.

Beispiel: Pepsin arbeitet optimal im sauren Milieu des Magens (pH 2), während Trypsin im basischen Dünndarm (pH 8) aktiv ist.

Highlight: Die maximale Reaktionsgeschwindigkeit (Vmax) wird erreicht, wenn alle Enzymmoleküle mit Substrat gesättigt sind. Eine weitere Erhöhung der Substratkonzentration hat dann keinen Einfluss mehr.