AB EB_1

Thema: Nussknacker und Flaschenöffner – Modelle für Enzyme?


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Enzyme haben folgende besondere Eigenschaften: 

Enzyme

  • sind substratspezifisch;
  • sind wirkungsspezifisch;
  • erniedrigen die Aktivierungsenergie;
  • gehen eine kurzfristige Verbindung mit dem Substrat ein;
  • gehen unverändert aus der Reaktion hervor.

Vereinfachte Definition zum Modellbegriff:

Modelle sind vereinfachte Darstellungen von Ausschnitten der Wirklichkeit.
Sie dienen der Veranschaulichung bedeutsamer Kennzeichen (Strukturen / Funktionen) verschiedenster Objekte bzw. Vorgänge.
Modelle sind nur im gewissen Grad mit der Wirklichkeit vergleichbar, d.h. jedes Modell hat seine Grenzen.

 

  1. Ist der Nussknacker (Abb. EB_1-1) ein Modell für Enzyme?

Beantworte diese Frage, indem du

  • die Definition zum Begriff „Modell“ liest,
  • die oben genannten Eigenschaften von Enzymen nochmals durchdenkst,
  • eine Nuss mithilfe eines Nussknackers knackst und dann
  • gedanklich überprüfst, ob du die genannten Eigenschaften von Enzymen im Sinne des Modellbegriffs beim Nussknacker wiederfindest.

 

 

  1. Überprüfe den zweiten „Kandidaten“ hinsichtlich seiner Eignung als Enzym-Modell, einen Flaschenöffner* (Abb. EB_1-2).
  1. Vergleiche die Eignung beider Modelle.
Quelle: pixabay

Abb. EB_1-1 Nussknacker

Quelle: wikimedia

Abb. EB_1-2 Flaschenöffner

Lösungen zu den Aufg. 1 – 3:

zu 1.
Nussknacker-Modell
substratspezifisch: Ja; er zerlegt Nüsse und z.B. keine Tomaten; allerdings im Sinne einer Gruppenspezifität.
wirkungsspezifisch: Ja und nein; er zerteilt die Nüsse; allerdings nicht wie ein Enzym in immer gleiche Bestandteile.
Erniedrigung der Aktivierungsenergie: Ja; durch die Hebelkraft wird die einzusetzende Energiemenge verringert.
Kurzfristige Verbindung: Ja.
Unveränderbarkeit: Ja; erst nach tausenden Einsätzen wird dieses Gerät unbrauchbar.
Bezüglich der Wirkungsspezifität zeigt sich eine deutliche Grenze dieses Modells.
zu 2.
Flaschenöffner-Modell
Grundsätzlich gilt das in Zusammenhang mit dem Nussknacker Gesagte.
Aber: bezüglich der Wirkungsspezifität ist der Flaschenöffner besser, denn seine Produkte sind fast immer gleich – zumindest sehr ähnlich.
zu 3.
Beide Modelle sind natürlich weit entfernt vom Original bzw. von der Wirklichkeit.
Der Nussknacker und der Flaschenöffner zeigen jedoch einige Struktur- und Funktionsmerkmale, die dazu beitragen können, die Wirklichkeit, d.h. die Besonderheiten von Enzymen, zu veranschaulichen.

*Idee: Birgit Gerlach

 

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