Eidg. Matura Biologie
Zellbiologie und Genetik
Zellbiologie und Genetik
Kartei Details
| Karten | 8 |
|---|---|
| Lernende | 12 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Biologie |
| Stufe | Mittelschule |
| Erstellt / Aktualisiert | 18.01.2019 / 30.12.2022 |
| Weblink |
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Die Funktionsweise der Enzyme erklären
Enzyme sind meist Proteine, die eine spezifische dreidimensionale Struktur besitzen und als Biokatalysatoren wirken. Sie lassen eine Reaktion durch Absenken der Aktivierungsenergie EA schneller ablaufen, nehmen als typische Katalysatoren jedoch nicht selbst an der Reaktion teil. Im Vergleich zu gewöhnlichen Katalysatoren, die man aus der Chemie kennt, sind Enzyme in der Lage, die Aktivierungsenergie so weit zu senken, dass Reaktionen schon bei Körperwärme sehr schnell ablaufen.
Enzyme wirken mit hoher Spezifität. Sie erkennen nur ein ganz bestimmtes Substrat (Substratspezifität). In Abhängigkeit von den Eigenschaften des aktiven Zentrums katalysiert ein bestimmtes Enzym nicht jede beliebige Reaktion, sondern setzt das Substrat zu ganz bestimmten Produkten um. Diese Eigenschaft nennt man Wirkungsspezifität.
Die zentralen Schritte von Photosynthese schildern und die chemische Gesamtgleichung angeben.
Dabei nehmen die Pflanzen Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) auf, synthetisieren daraus Glucose (C6H12O6) und setzen Sauerstoff (O2) frei. Die Glucose dient den Organismen als Grundbaustein zum Aufbau ihrer Körpermasse sowie zur Energiegewinnung.
6 CO2 (Kohlendioxid) + 6 H2O (Wasser) + Lichtenergie → C6H12O6 (Glucose) + 6 O2(Sauerstoff).
Die zentralen Schritte von Zellatmung schildern und die chemische Gesamtgleichung angeben.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Die zentralen Schritte von alkoholischer Gärung schildern und die chemischen Gesamtgleichungen angeben.
Unter dem Begriff Gärung versteht man im allgemeinen den Abbau von stickstoffreien organischen Substanzen über den Stoffwechsel von Mikroorganismen. Bei der alkoholischen Gärung werden verschiedene Zuckerarten durch Hefe in Alkohol und Kohlenstoffdioxid zerlegt; dies ist eine anaerobe Glykolysereaktion.
Ermöglicht wird diese Reaktion durch die in der Hefe enthaltenen Enzyme. Sie sind hochmolekulare Eiweißverbindungen, die biochemische Vorgänge beschleunigen oder sogar erst ermöglichen.
Schülerduden: C6H12O6 + 2ADP + 2P -> 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP
Gärung
Bezeichnung für den anaeroben Abbau von Kohlenhydraten durch Enzyme von Mikroorganismen oder von Zellen höherer Organismen. Erster Reaktionsschritt ist die Glykolyse. Im Gegensatz zur Zellatmung erfolgt der Abbau nicht vollständig zu Kohlendioxid und Wasser, es bleiben relativ energiereiche Endprodukte zurück; entsprechend ist die Energieausbeute bei der Gärung wesentlich geringer. Die Gärungsarten werden nach den verschiedenen Endprodukten benannt, z.B. die alkoholische Gärung und die Milchsäuregärung. Beide verlaufen bis zur Brenztraubensäure (2-Oxopropansäure) über die gleichen Abbaustufen. Bei der Milchsäuregärung wird die Brenztraubensäure durch Hydrierung in Milchsäure (Hydroxysäure) übergeführt. Bei der alkoholischen Gärung wird Brenztraubensäure zuerst zu Acetaldehyd decarboxyliert, der anschließend zu Ethanol reduziert wird. Für beide Gärungsarten beträgt der Energiegewinn pro Glucosemolekül 2 ATP.
Glykolyse
Bezeichnung für den enzymatischen Abbau von Glucose oder ihren Speicherformen (z.B. Glykogen) im lebenden Organismus unter Mitwirkung von zahlreichen Enzymen. Dabei wird ein Molekül Glucose zu zwei Molekülen Brenztraubensäure abgebaut, wobei zwei Moleküle ATP als Energiegewinn entstehen. Die gebildete Brenztraubensäure kann anaerob zu Milchsäure (z.B. bei der Milchsäuregärung, im Muskel bei starker Arbeitsleistung) oder in Hefen zu Alkohol abgebaut werden; ihr aerober Abbau mündet nach oxidativer Decarboxylierung im Zitronensäurezyklus. Die Glykolyse ist der wichtigste Abbauweg der Kohlenhydrate im Körper.
Die Rolle des ATP beschreiben
Adenosintriphosphat, kurz ATP, ist ein Nukleotid, nämlich das Triphosphat des Nucleosids Adenosin. Adenosintriphosphat ist der universelle und unmittelbar verfügbare Energieträger in Zellen und wichtiger Regulator energieliefernder Prozesse.
Semipermeabilität erklären und ihre Bedeutung für den Zellstoffwechsel erläutern.
Semipermeabilität ist eine Eigenschaft, welche gestattet nur bestimmte Moleküle durch eine Membran zu passieren. Dies ist in der Biologie von grossem Vorteil, da sonst immer ein unkontrollierter Stoffaustausch stattfinden würde. Vorallem für die Biomembran ist diese Eigenschaft unerlässlich.
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