Biomoleküle - Lösungsvorschlag

– Aufgabenbeispiele zum Grundwissen im Fach Chemie –
„Biomoleküle“
- Lösungsvorschlag Enzyme: Sehr rätselhaft!
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G
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W A S 4S E R S T O F F P E R O X I D
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M
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A S E
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K A T A L Y S A T O R E N
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I R K U N G S S P E Z I F I T Ä T
I
7
S
C H W E R M E T A L L
Beantworte die folgenden Fragen und finde das Lösungswort, indem du die markierten Buchstaben in
die richtige Reihenfolge bringst.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Wie nennt man Stoffe wie z. B. Enzyme, die nach der Reaktion unverändert vorliegen?
Die Namen von Enzymen haben die Endung -… .
Die Eigenschaft eines Enzyms, nur einen ganz bestimmten Reaktionsschritt zu ermöglichen, nennt man...
Der Fachbegriff für den Stoff, auf den das Enzym wirkt, lautet...
Neben pH-Wert ist ... ein wichtiger Faktor für die Wirksamkeit von Enzymen.
Wie heißt der Stoff, den das Enzym Katalase zersetzen kann? (ausgeschriebener Name)
Enzyme können durch …-Ionen „vergiftet“ werden.
Welches Gas kann durch die Glimmspanprobe nachgewiesen werden?
Eine Veränderung des Substrats durch das Enzym findet am ... Zentrum statt.
Ein Enzym erhöht die … der Reaktion.
Wie heißt das Enzym, mit dessen Hilfe Trinkalkohol in der Leber abgebaut wird?
Alkohol- D E H Y D R O G E N A S E
© 2011 – Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung – Abteilung Realschule
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Die Abbildung veranschaulicht schematisch die bei der Enzymreaktion ablaufenden Vorgänge.
a) Beschrifte die folgende Skizze mithilfe von Fachbegriffen.
Reaktionsprodukte
Substrat
Reaktionsprodukte
Enzym-Substrat-Komplex
Enzym
b) Beschreibe anhand eines konkreten Beispiels den oben dargestellten chemischen Vorgang mit
eigenen Worten.
Das Enzym Katalase bildet mit Wasserstoffperoxid als Substrat einen Enzym-Substrat-Komplex.
Das Enzym wirkt als Katalysator und beschleunigt die Reaktion indem es die Aktivierungsenergie für
diese Reaktion herabsetzt. Aus dem Substratmolekül entsteht anschließend Wasser und Sauerstoff.
Nach der Reaktion liegt das Enzym in unveränderter Form vor.
a) Gib die Strukturformel eines Triglycerids an, wie es in der Butter vorkommen kann.
Buttersäure, Stearinsäure,ÖlsäureGlycerin-Ester
b) Erkläre den Vorgang: Butter wird ranzig.
Es handelt sich um eine Esterspaltung. Unter dem Einfluss von Luft, Bakterien sowie Wasser werden
die Ester in Glycerin und Fettsäuren gespalten. Dabei werden auch unangenehm riechende
Fettsäuren, wie z. B. Buttersäure, frei.
a) Formuliere die Reaktionsgleichung hierzu.
C3H7COOH
3
C17H35COOH
C17H33COOH
Buttersäure, Stearinsäure,ÖlsäureGlycerin-Ester
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a) Vergleiche den chemischen Aufbau von Fett und fettem Öl.
Gemeinsamkeit: Beide – Fett und fettes Öl – sind Ester.
Der dreiwertige Alkohol Glycerin ist mit gesättigten und ungesättigten Fettsäuren
verestert.
Unterschied:
Fette Öle besitzen einen höheren Anteil an ungesättigten Fettsäuren.
b) Beschreibe unter Verwendung von Fachbegriffen, wie fette Öle gehärtet werden können.
Recherchiere dazu im Internet.
Individuelle Lösung, je nach Quellen.
Hilfe! Im Chemielabor stehen Flaschen ohne Etikett!
Die vorliegenden Flaschen mit den Stoffen Leinöl, Rindertalg und Olivenöl haben ihr Etikett mit den
Namen verloren, nur noch die Schmelzbereiche sind auf den Flaschen zu lesen.
Leinöl
42 °C
bis 49 °C
Rindertalg
Olivenöl
2 °C
bis 0 °C
27 °C
bis 16 °C
In einem Chemiebuch findest du die folgende Tabelle.
Anteile einzelner Fettsäuren in Lebensmittel
Fettsäuren
Palmitinsäure
Stearinsäure
Ölsäure
Linolsäure
Linolensäure
andere Fettsäuren
Leinöl
7%
3%
18 %
14 %
58 %
-
Rindertalg
30 %
20 %
39 %
3%
8%
Olivenöl
15 %
2%
71 %
8%
4%
a) Ordne mithilfe der Schmelzbereiche sowie der Werte aus der Tabelle die Etiketten den richtigen
Flaschen mit Pfeilen zu.
Siehe oben.
b) Erkläre die Zuordnung der Etiketten. In deiner Begründung sollten die folgenden Begriffe verwendet
werden: ungesättigt, gewinkelt, van-der-Waals-Kräfte, Stoffgemisch
Das vorliegende Fett und die beiden fetten Öle sind Stoffgemische. Der Rindertalg besteht zu einem
großen Anteil aus gesättigten Fettsäuren. Diese besitzen keine Doppelbindungen, der Aufbau ist
weitgehend linear, die van-der-Waals-Kräfte zwischen den Molekülen sind relativ groß. Daraus ergibt
sich der höchste Schmelzbereich. Das Leinöl besitzt einen hohen Anteil mehrfach ungesättigter
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Fettsäuren, diese sind aufgrund der Doppelbindungen stärker gewinkelt. Die van-der-Waals-Kräfte
sind wegen der ungünstigen Oberflächen geringer. Leinöl hat also den niedrigsten Schmelzbereich.
Das Olivenöl liegt mit seinem hohen Anteil an nur einfach ungesättigten Fettsäuren (Ölsäure)
dazwischen.
c) Finde eine Erklärung dafür, weshalb auf den Flaschen keine exakten Schmelzpunkte angegeben
sind.
Fette sind Gemische, deren Bestandteile unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen und deshalb
einen Schmelzbereich haben.
d) Als besonders wertvoll für den Körper werden Fette bezeichnet, die essenzielle Fettsäuren enthalten,
wie sie in Lein- und Olivenöl vorkommen.
Beschreibe, was man unter „essenziellen Fettsäuren“ versteht und nenne Beispiele unter zu
Hilfenahme der Tabelle.
Essenzielle Fettsäuren sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die der Körper nicht selbst herstellen
kann und die deshalb über die Nahrung zugeführt werden müssen. Für den Menschen sind
Linolsäure und Linolensäure lebenswichtig.
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