Aufgabe 1.1:
Studienheft BOL01A, Abschnitt 5.1
Geben Sie an, welche Funktion die Enzyme für den Ablauf einer Stoffwechselreaktion haben und warum es für jede Reaktion ein anderes Enzym gibt. Erläutern Sie, warum man Enzyme auch als „Stellschrauben“ des Stoffwechsels bezeichnen kann.
(AB I, II)
1.1 a) Enzyme setzen die Aktivierungsenergie einer Reaktion herab und beschleunigen
dadurch die Reaktion so, dass sie bei niedrigen Temperaturen ablaufen kann.
b) Das katalytische Zentrum eines jeden Enzyms ist jeweils auf ein bestimmtes Substrat und Produkt spezialisiert, katalysiert also nur eine ganz bestimmte
Reaktion.
c) Der Stoffumsatz lässt sich dadurch regeln, dass viele Enzyme je nach Bedarf aktiviert oder gehemmt werden können; außerdem wird die gebildete Enzymmenge durch die Gene im Zellkern gesteuert.
Aufgabe 1.2:
Ergänzen Sie die Leerstellen in dem folgenden Text:
Redoxreaktionen sind __________________________; die Elektronenabgabe nennt man _________________, die Elektronenaufnahme heißt ___________________.
Das Redoxpotenzial ist ein Maß dafür, wie fest das ________________ an das Stoffteilchen gebunden ist. Je negativer der Wert des Redoxpotenzials ist, desto leichter kann das Elektron ________________ werden. Bei biochemischen Reaktionen werden meist die Elektronen gemeinsam mit Protonen übertragen. Daher kann auch die Wasserstoffabgabe als ________________ und die Wasserstoffaufnahme als
__________________ bezeichnet werden.
Aufgabe 1.3:
Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Reduktion des NAD+-Moleküls.
1.2 Elektronenübertragungen, Oxidation, Reduktion, Elektron, abgegeben, Oxidation,
Reduktion.
Redoxreaktion
ist stets eine Reduktion mit einer Oxidation gekoppelt. Eine Redoxreaktion ist dann gegeben, wenn einer der entgegengesetzten Prozesse vorliegt, die in der folgenden Übersicht zusammengestellt sind:
1.3
Aufgabe 1.4:
Geben Sie an, an welcher Stelle der obigen Abbildung sich der Katabolismus befindet und an welcher der Anabolismus. (AB I)
1.4 • Katabolismus:
Umwandlung energiereicher Stoffe in energiearme Stoffe (Abb. links).
• Anabolismus:
Stoffsynthesen (Abb. rechts).
Aufgabe 1.5:
Wie lauten die Summenformeln von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Glucose?
Rekonstruieren Sie daraus die Grundgleichungen der Fotosynthese und der Zellatmung. (AB I)
Aufgabe 1.6:
Entwerfen Sie ein Experiment, mit dem man zeigen kann, dass Kohlenstoffdioxid für das pflanzliche Wachstum notwendig ist. (AB II)
Aufgabe 1.7:
Markieren Sie in Ihren Reaktionsgleichungen zur Fotosynthese die radioaktiven Elemente durch eine andere Farbe der Elementsymbole. Interpretieren Sie nun die Befunde des geschilderten Radioisotopen-Versuchs. Leiten Sie daraus ab, wie die Reaktionsgleichung der Fotosynthese neu formuliert werden muss. Beschreiben Sie, wie man zeigen kann, dass es die Glucose ist, die radioaktiv geworden ist. (AB III)
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