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Biokatalysatoren – Einfluss von Temperatur und pH auf Enzyme

Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik / Enzymreaktionen

Wird im Verlauf einer Reaktion die Temperatur erhöht, so steigt auch die Reaktionsgeschwindigkeit. Eine Faustregel sagt: Wird die Temperatur um 10 °C erhöht, dann verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit (RGT-Regel = Reaktions-Geschwindigkeit-Temperatur-Regel).

In biologischen Systemen ist dies nur bedingt richtig. Biomoleküle degenerieren ab einer bestimmten Temperatur, die für den jeweiligen Organismus ganz spezifisch ist. Daher hat jedes Enzym ein spezifisches Temperaturoptimum. Hier arbeitet es optimal, bei geringeren oder höheren Temperaturen geht die Katalyseaktivität zurück, bis sie komplett lahmgelegt oder das Enzym zerstört wird.

Temperaturoptimum Fotosynthese

Temperaturoptimum Fotosynthese

Hochtemperaturliebende Organismen können leicht Temperaturen von 80–100 °C (und höher) aushalten, ohne dass ihre Proteine Schaden nehmen, während menschliche Proteine bei 42 °C beginnen zu denaturieren.

Gleiches gilt für die pH-Verhältnisse! Verdauungsenzyme im Darm sind an den alkalischen pH-Wert des Darms angepasst, Pepsin im Magen hingegen zeigt ein pH-Wert-Optimum von ca. 2!

Lückentext
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Gleiches gilt für die pH-Verhältnisse! Verdauungsenzyme im Darm sind an den pH-Wert des Darms angepasst, Pepsin im Magen hingegen zeigt ein pH-Wert-Optimum von ca. 2! 

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Vorstellung des Online-Kurses Physikalische ChemiePhysikalische Chemie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Physikalische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Chemische Thermodynamik
    • Einleitung zu Chemische Thermodynamik
    • Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Einleitung zu Fundamentale Begriffe der Chemie
      • Energie
      • Chemische Thermodynamik und Energetik
    • Grundlagen
      • Einleitung zu Grundlagen
      • Erhaltungssätze
      • Systemarten & Reaktionsbedingungen
    • Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Einleitung zu Zustandsgrößen und ihre Regeln
      • Enthalpie
        • Einleitung zu Enthalpie
        • Der Satz von Hess
        • Kalorimetrie
      • innere Energie
      • Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik
      • Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik
      • Freie Enthalpie
    • Auf einen Blick: Hauptsätze der Thermodynamik
    • Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele zum Verständis der Thermodynamik
      • Bestimmung der Wärmekapazität eines Kalorimeters
      • Der Taschenwärmer
  • Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Einleitung zu Kinetik: rund um die Reaktionsgeschwindigkeit
    • Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
      • Einleitung zu Reaktionsgeschwindigkeit: beinflussende Faktoren
      • Temperatur
      • Katalysator
      • Druck und Zerteilungsgrad
    • Anwendungsbeispiele
      • Einleitung zu Anwendungsbeispiele
      • Fotometrie
      • Potentiometrie
    • Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
      • Einleitung zu Biokatalysator Enzym - Enzymkinetik
      • Enzyme
      • Exkurs: Katalyse
        • Einleitung zu Exkurs: Katalyse
        • Chemisorption
        • Homogene und heterogene Katalyse
        • Katalysatorgifte
      • Enzymreaktionen
        • Einleitung zu Enzymreaktionen
        • Substrat- und Wirkungsspezifität
        • Aktives Zentrum
        • Katalasereaktion – Beispiel einer Enzymreaktion
        • Michaelis-Menten-Kinetik
        • Biokatalysatoren – Einfluss von Temperatur und pH auf Enzyme
        • Enzymhemmung
          • Einleitung zu Enzymhemmung
          • Kompetitive Hemmung
          • Nichtkompetitive Hemmung
        • Denaturierung
        • Experiment: Temperaturabhängigkeit der Amylase
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  • Miriam

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