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Aufgabenstellung und Lösungsansatz für Teilaufgabe 1

Der steigende Bedarf an verschiedenen Zuckern kann nicht allein aus Zuckerrüben und Zuckerrohr gedeckt werden. Deshalb wird in der Lebensmittelindustrie zunehmend Zucker aus Stärke hergestellt (Stärkeverzuckerung). Die wichtigsten Lieferanten für die Stärkeverzuckerung sind Mais, Weizen und Kartoffeln. Der aus diesen Pflanzen gewonnene Stärkebrei wird durch den Einsatz von α-Amylase in Maltodextrinsirup umgesetzt. Der Maltodextrinsirup wird einerseits durch die katalytische Wirkung der β-Amylase in Maltosesirup umgewandelt, aus dem Maltose (Malzzucker) auskristallisiert. Maltosesirup kann auch durch Maltase in Glucosesirup umgewandelt werden. Andererseits kann aus Maltodextrinsirup durch das Enzym Glucoamylase Glucosesirup gewonnen werden, aus dem Glucose (Traubenzucker) auskristallisiert. Durch den Einsatz einer Glucose-Isomerase kann Glucosesirup in Fructosesirup umgewandelt werden, aus dem Fructose (Fruchtzucker) auskristallisiert.

1.1    Beschreiben Sie jeweils an einem Beispiel die Bedeutung von Stärke und von Glucose für Lebewesen.

(2 VP)

1.2    Entwickeln Sie anhand des Textes ein Verlaufsschema (Größe mind. ½ Seite), das die Vorgänge von den Stärkelieferanten bis zur Gewinnung der verschiedenen Zucker zeigt.

(2 VP)

1.3    Bei der im Vortext beschriebenen Stärkeverzuckerung spielen zwei Enzymeigenschaften eine Rolle. Erläutern Sie diese Enzymeigenschaften anhand der in Ihrem Schema dargestellten Vorgänge.

(2 VP)

Lösung des Aufgabenteils im Video.

Video: Enzyme zum Stärkeabbau

Enzyme werden zum Abbau von Stärke eingesetzt. Abituraufgabe alpha-Amylase.

 

Kommentare zum Thema: Enzyme zum Stärkeabbau

  • Martina Henn-Sax schrieb am 23.12.2014 um 17:53 Uhr
    Hallo Marlene, danke für Deine Frage. β-Amylase spaltet vom Kettenende her jeweils ein Maltosemolekül (= 2x Glukose) nach dem anderen ab. Die Maltase-Glucoamylase (auch: Maltase oder α-Glucosidase) ist das Enzym, das die Abspaltung von α-Glucose von Glucoseketten bewirkt. Substrat: endständige 1,4-verbundene α-D-Glucosereste. So setzen die beiden Enzyme das Maltodextrinsirup um. Die Substratspezifität (bezogen auf Maltodextrinsirup) ist identisch. Gleichwohl könnte man argumentieren, dass das Substrat im Falle der beta-Amylase deutlich größer und damit nicht identisch ist (Maltose muss umschlossen werden, nicht Glukose).
  • Marlene Hasslinger schrieb am 23.12.2014 um 16:03 Uhr
    Haben hier nicht Glucoamylase und ß-Amylase dieselbe Substratspezifität, weil sie beide Maltodextrinsirup umsetzen? (Dass die Wirkungsspezifität verschieden ist, ist klar... es entstehen ja verschiedene Produkte)
Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Enzyme zum Stärkeabbau ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Besprechung einer Original-Abituraufgabe - Zuckersüß (Enzymatik/molekularbiologie/Stoffwechselphysiologie).

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
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