Gärung auf Enzymebene: Übungen – Biologie Leistungskurs

Dein Fortschritt:

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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

Was Hitze anrichtet

AFB I

Beschreiben Sie die Folgen einer Überhitzung für ein Gärungsenzym. Bringen Sie die Schritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.

1 Die Temperatur steigt deutlich über das Optimum.

2 Wasserstoffbrücken und andere schwache Bindungen der Tertiärstruktur brechen.

3 Das aktive Zentrum verformt sich.

4 Das Substrat passt nicht mehr, Enzym-Substrat-Komplexe bilden sich nicht.

5 Die Gärrate fällt steil ab – auch nach dem Abkühlen bleibt sie niedrig.

Hitze zerstört die schwachen Bindungen der Tertiärstruktur, das aktive Zentrum verformt sich. Diese Denaturierung ist irreversibel. Typischer Fehler: zu meinen, die Peptidbindungen würden dabei gespalten.

Beginnen Sie bei der Ursache, der zu hohen Temperatur.

Erst bricht die Raumstruktur, dann passt das Substrat nicht mehr.

Kälte oder Hitze?

AFB II

Vergleichen Sie die Wirkung von Kälte und Hitze auf die Gärung. Ordnen Sie jede Karte einem Bereich zu.

Ordne jede Karte einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.

1 nur Kälte

2 beide

3 nur Hitze

Beide senken die Gärrate, aber auf verschiedene Weise: Kälte bremst die Teilchenbewegung reversibel, Hitze zerstört die Raumstruktur irreversibel. Typischer Fehler: beides als „Denaturierung“ zu bezeichnen.

Gemeinsam ist nur die niedrigere Gärrate.

Was verändert sich dauerhaft, was nur vorübergehend?

Ist die Messreihe geeignet?

AFB III

Entscheiden Sie für jede geplante Messreihe zur Frage „Wie hängt die Gärrate von der Temperatur ab?“, ob sie geeignet ist.

Setze in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.

Messreihe	geeignet	ungeeignet
10–50 °C, je 5 % Glucose, 2 g Hefe, 10 min Messzeit
10–50 °C, die Glucose steigt von 1 % auf 20 %
10–50 °C, Messzeit je nach Ansatz 5 bis 15 min
10–50 °C, je drei Wiederholungen, sonst alles gleich
10–50 °C, die Hefemenge steigt von 1 g auf 5 g

Geeignet ist nur, was allein die Temperatur verändert. Ändern sich Glucose, Messzeit oder Hefemenge mit, lässt sich die Wirkung nicht zuordnen. Wiederholungen machen die Messung verlässlicher. Typischer Fehler: mehrere Größen gleichzeitig zu verändern.

Pro Messreihe darf sich nur eine Größe ändern.

Wiederholungen sind erwünscht.