Kompetitive und allosterische Hemmung enzymatischer Reaktionen

Unterrichtsentwurf aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Biologie - Didaktik, Note: 1,3, , Veranstaltung: Verbeamtung auf Lebenszeit, Sprache: Deutsch, Abstract: Die vorliegende Unterrichtsreihe "Die Zelle als Teil eines Organismus" umfasst die Einordnung der einzelnen Zelle in die unterschiedlichen biologischen Strukturebenen: Ausgehend von strukturellen Gruppen (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) und grundlegenden Stoffkreislufen haben die SuS einen allgemeinen berblick bezglich des Zusammenspiels von Assimilation und Dissimilation erworben, wobei die Fotosynthese exemplarisch mit Hilfe historischer Versuche sowie eines Schlerversuchs zur O2-Entstehung am Modellorganismus Elodea erarbeitet wurde. Die Zellatmung wurde in ihren Teilschritten (Glykolyse, Zitronensurezyklus, Atmungskette) im Detail mit Hilfe von Strukturdiagrammen, Schemazeichnungen und Computeranimationen erarbeitet. ber die diesem Unterrichtsentwurf zugrundeliegende Unterrichtseinheit zur Katalyse durch Enzyme soll schlussendlich die Rckkehr zur Organismusebene eingeleitet und ermglicht werden, indem unter Rckbezug auf katalytische Reaktionen eine Anbindung an den Stoffwechsel von der Zelle bis zum gesamten Organismus in Form einer abschlieenden Gesamtbersicht verfolgt wird.
Thema der vorliegenden Stunde soll es sein zu klren, wie eine Steuerung und Beeinflussung der Enzyme selbst in punkto Aktivitt und Wirksamkeit erfolgen kann. Als zwei grundlegende Mechanismen zur Hemmung bzw. Regulation der Enzymaktivitt gelten sowohl die kompetitive als auch die allosterische Hemmung, deren Bedeutsamkeit nicht nur bei rein krpereigenen Reaktionsprozessen, sondern auch im Zusammenspiel mit anorganischen Komponenten wie Schwermetallionen oder mit energiereichen Strahlungsarten deutlich wird.
Die SuS werden zunchst mit einer Grafik eines unbeeinflussten enzymatischen Reaktionsverlaufs konfrontiert, anschlieend wird diese Grafik durch zwei Reaktionsverlufe nach Zugabe eines kompetitiven und eines a