Stoffwechselkunde: kostenloses Unterrichtsmaterial, Arbeitsblätter und Übungen
- Enzyme: Aufbau und Funktion - einfach erklärt
Enzyme sind für zahlreiche biochemische Prozesse im Körper von grundlegender Bedeutung. Der Artikel beschreibt die Besonderheit von Enzymen als Biokatalysatoren und veranschaulicht mit Hilfe einer einfachen Grafik, wie ein Enzym funktioniert. Als Beispiel für die verstärkende Wirkung wird das Enzym Thrombin beschrieben, dass die Thrombozytenaggregation auslöst und verstärkt (Blutgerinnung).
- Niere: Aufbau, Funktion, Blutwerte
Grundlegende Informationen über die Niere als das zentrale Organ des Flüssigkeitshaushalts im Organismus, inklusive Arbeitsblatt (mit und ohne Lösungen). Die Website erläutert die Aufgaben der Niere: Herausfiltern und Ausscheidung überflüssiger Substanzen (und Gifte), Regulation von Wasserhaushalt und Blutvolumen, Basen-Säure-Gleichgewicht (PH-Wert des Blutes) sowie die Produktion von Hormonen. Dafür wird der Aufbau der Niere als Ganzes sowie die Funktionseinheit Nephron beschrieben.
- Hemmung eines Stoffwechselwegs durch das Endprodukt (Animation)
Diese direkt verlinkte englischsprachige Animation zeigt und erklärt die allgemeinen Vorgänge bei der Hemmung eines Stoffwechselwegs durch das Endprodukt als allosterische Gruppe. Sie ist auch mit geringen Sprachkenntnissen verständlich. Für die Benutzung der seit einiger Zeit auch auf Youtube verfügbaren Animation wird kein Adobe Flash Player mehr benötigt. Automatisch erzeugte übersetzte Untertitel sind mit den üblichen Youtube - Mitteln möglich.
- Lerneinheit Gärung
Die Khan Academy erklärt in der auf deutsch übersetzten Lerneinheit ausführlich die Gärung - wie immer mit zahlreichen (meist noch englisch beschrifteten) Abbildungen, anschaulichen Beispielen und einigen Online - Übungsaufgaben. Das Niveau dieser Lerneinheit ist universitär.
- Grundlagen von Enzymreaktionen
Die Seite des Kollegen Haegele stellt in gewohnt knapper Form den Aufbau eines Enzyms sowie anhand des allein dargestellten ʺSchlüssel - Schloss - Prinzipsʺ die Grundlagen der Substrat- und Wirkspezifität von Enzymen dar. Das bei einigen Reaktionen anzutreffende Induced - Fit - Modell wird leider noch nicht dargestellt.
- Regulation der Enzymaktivität
Die Webseite des Kollegen Helmich erklärt sehr ausführlich u.a. die Endprodukthemmung, allosterische und kompetitive Hemmung sowie die Substratinduktion.
- So funktionieren Enzyme
Die Unterrichtsidee enthält eine ausführliche Einleitung in den sachlichen Hintergrund sowie zahlreiche Versuche zur Erarbeitung der Enzymfunktion. Sie entstand anläßlich des Seminartages 2007 am Studienseminar Reutlingen. Im je nach Browsereinstellungen erscheinenden Hinweis auf eine „unsichere“ (nicht transportverschlüsselte https://) Verbindung kann auf „Weiter zur http-Webseite“ geklickt werden.
- Grundlagen von Enzymreaktionen
Die Seite des Kollegen Haegele stellt in gewohnt knapper Form den Aufbau eines Enzyms sowie anhand des allein dargestellten ʺSchlüssel - Schloss - Prinzipsʺ die Grundlagen der Substrat- und Wirkspezifität von Enzymen dar. Das bei einigen Reaktionen anzutreffende Induced - Fit - Modell wird leider noch nicht dargestellt.
- Regulation der Enzymaktivität durch Hemmung
Möglichkeiten der Hemmung von Enzymen werden wie üblich mit kurzen Texten und anschaulichen Animationen auf der Seite des Kollegen Hägele dargestellt. Aspekte sind die selten dargestellte Hemmung durch Substratüberschuss (Michaelis - Menten Gleichung), Nichtkompetitive Hemmung durch ein Zellgift; Kompetitive Hemmung sowie allosterische Hemmung.
- Coenzyme / Cosubstrate (NAD+, FAD, FMN)
Einleitend werden Coenzyme allgemein mit kurzen Animationen geschildert, bevor auf den folgenden Seiten die Wirkungsweise von NAD+ und FAD bzw. FMN ausführlich erläutert wird. Bioclips wird vom Kollegen Hägele betrieben.
- Enzymklassen und -wirkungen (mit Animationen)
Jedes Enzym katalysiert eine bestimmte chemische Reaktion, hat also eine bestimmte Wirkung. Sechs verschiedene Enzymwirkungen werden jeweils anhand einer kurzen Animation und passendem Begleittext erläutert. Vorgestellt werden Hydrolasen, Isomerasen, Ligasen, Lyasen, Transferasen und Oxidoreduktasen, wobei häufig Verweise auf detailliert erklärte Beispiele der Enzymwirkung vorhanden sind.
- Hemmung eines Stoffwechselwegs durch das Endprodukt (Animation)
Diese direkt verlinkte englischsprachige Animation zeigt und erklärt die allgemeinen Vorgänge bei der Hemmung eines Stoffwechselwegs durch das Endprodukt als allosterische Gruppe. Sie ist auch mit geringen Sprachkenntnissen verständlich. Für die Benutzung der seit einiger Zeit auch auf Youtube verfügbaren Animation wird kein Adobe Flash Player mehr benötigt. Automatisch erzeugte übersetzte Untertitel sind mit den üblichen Youtube - Mitteln möglich.
- Regulation der Enzymaktivität
Die Webseite des Kollegen Helmich erklärt sehr ausführlich u.a. die Endprodukthemmung, allosterische und kompetitive Hemmung sowie die Substratinduktion.
- Festlich fermentiert
Der Artikel gibt einen Überblick über mikrobiell transformierte Leckereien - von Bartbier und Grashüpfersoße zu Extremhering und Achselhöhlenkäse. Fast alle sind Anwendungsbeispiele von Gärungsprozessen.
- Lernarchiv Hormone
Lernarchiv Hormone
- Lernarchiv Proteine
Lernarchiv Proteine
- Enzymregulation
In der Khanacademy werden detailliert die Mechanismen zur Regulation von Enzymen vorgestellt, u.a. kompetitive, nicht - kompetitive, re- und irreversible, Cofaktoren, allosterische Hemmung, Endprodukt (oder ʺFeedbackʺ) -Hemmung... Der Effekt der Kompartimentierung wird am Beispiel von Lysosomen erklärt, die im Gegensatz zum Zellplasma den für die aktiven Enzyme passenden pH - Wert haben. Die Lerntexte und -übungen wurden ins deutsche übersetzt.
- Vorgänge am aktiven Zentrum von Enzymen
In der Khan - Academy werden in deutscher Sprache u.a. die Rolle von Enzymen als Biokatalysatoren und die genauen Vorgänge im aktiven Zentrum (inklusive der leichten temporären Verformung des Enzyms bei Kontakt mit den Substraten - ʺinduced fit modelʺ) vorgestellt. Dabei wurden die Lerntexte und die folgende Übung übersetzt.
- Untersuchung der Wirkung von Urease mit Rotkohlextrakt
Hier wird ein einfacher und günstiger Versuch vorgestellt, der dabei helfen soll, das Thema „Enzymaktivität“ im Unterricht zu behandeln. Alle benötigten Materialien sind einfach zu beschaffen und ungefährlich.
- Immobilisierte Laktase zur Herstellung Laktose-reduzierter Milch
Das einfache Experiment führt Schüler/innen in die Prinzipien des enzymatischen Verdaus und der Immobilisierung von Enzyme ein. Es eignet sich als Ausgangspunkt für andere, anspruchsvollere Unterrichtsinhalte wie z.B. die Regulation der Laktaseproduktion in E.coli (das lac-Operon), die Entstehung und soziale Bedeutung der Laktoseintoleranz des Menschen und die Nutzung von Enzymen in der Lebensmittelproduktion.
