Manche Menschen vertragen keine Milchprodukte (Laktose-Intoleranz). Symptome sind Verdauungsprobleme wie Blähungen oder Durchfall nach dem Konsum.
Ursache: Milchzucker (Laktose) wird nicht gespalten.
Abhilfe: Laktase-Tabletten vor dem Verzehr von Milchprodukten ermöglichen weitgehend beschwerdefreien Konsum.
Fragestellung
Wie lässt sich die Wirkung von Laktase erklären?
Vermutungen zur Fragestellung
Laktase spaltet Laktose.
Die Konzentration von Laktose spielt eine Rolle.
Laktase neutralisiert Laktose (falsch).
Aufgabenstellung
Bearbeitung des Arbeitsblattes zur Substratspezifität des Enzyms Laktase.
Ergebnisse
Laktase katalysiert die Spaltung von Laktose in Glucose und Galaktose.
Eine Farbänderung des Glukose-Teststreifens zeigt das Vorhandensein von (mehr) Glukose, da Laktase Laktose gespalten hat.
Saccharose und Maltose werden von Laktase nicht gespalten, da sie nicht zur Struktur des aktiven Zentrums der Laktase passen.
Keine Farbänderung des Glukosestreifens bedeutet, dass keine Glukose vorhanden ist, weil Laktase keine Laktose gespalten hat.
Laktase spaltet nur Laktose, da Laktose zur Struktur des aktiven Zentrums passt (Substratspezifität).
Weitere Aufgabenstellung
Text lesen (Buch S. 94).
Schema zum Verlauf der enzymkatalysierten Reaktion der Laktosespaltung skizzieren (Abbildung 2, S. 94).
Erklärung des Schlüssel-Schloss-Prinzips.
Zusammenfassung
Die meisten Enzyme können nur bestimmte Substrate umsetzen (Substratspezifität).
Jedes Enzym bewirkt in der Regel nur eine bestimmte Veränderung des Substrats (Wirkungsspezifität).
Das exakte Zusammenpassen von Enzym und Substrat wird als Schlüssel-Schloss-Prinzip bezeichnet. Dies beinhaltet die exakte Passung von räumlichen Strukturen und Ladungsverteilungen des aktiven Zentrums des Enzyms und des Substrats.
Überprüfung der Vermutungen
Überprüfung der anfänglichen Vermutungen zur Wirkung der Laktase im Körper.
Enzym-Substrat-Komplex
Darstellung eines Enzym-Substrat-Komplexes mit einem vergrößerten Ausschnitt aus dem aktiven Zentrum.