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Viola Marie Hanft
Q11 1b2
Wiederholung Definition Enzym:
- komplexes Molekül
- beschleunigt Stoffwechselprozesse (biochemische Reaktionen) in Organismen
- dient als Katalysator -> bleibt unverändert
- Proteine (Ausnahme: Ribozyme, aus RNA aufgebaut)
- funktionieren i. d. R. optimal bei Körpertemperatur
- zentrale Rolle beim Stoffwechsel von Menschen, Tieren und Pflanzen
- Vermittlung von Informationen innerhalb der Zelle
- Teil des Immunsystems
- Verdauungsenzyme zerlegen Nahrung in kleine Teile
- Herstellung größtenteils in Europa
-> 64% der weltweiten Enzymproduktion
- Schätzung des dänischen Großproduzenten Novozymes: 2015 weltweiter Umsatz von insg. 3,3 Milliarden Euro
- Modifizierung von Stärke, Fetten oder Eiweißen durch Enzyme
- mehr als 50 Enzyme
- damit Milch zu Käse wird: Verwendung von Labferment
-> spalten bestimmte Eiweißstoffe (Caseine) in der Milch
-> lösen so Gerinnung aus
- Lipasen: Entfaltung von Aroma
- Lactase: Spaltung des Milchzuckers Lactose
- Enzyme wie Amylase zerlegen bei Produktion von Zucker die langkettige Stärke in Molekülbestandteile
- mithilfe von z.B. Isomerasen: Entstehung von Zuckersirupen
- Beeinflussung von Struktur, Farbe und Geschmack
- unterschiedliche Fleischteile zusammenfügen (enzymatisches Kleben)
- Pektinasen erleichtern und verbessern das Auspressen von Obst und Gemüse
-> bauen Zellwände der Pflanzen schneller ab
- bauen noch vorhandene Trübstoffe ab
-> klarer Apfelsaft
- in Hefe- und Sauerteig: Amylasen spalten Stärke im Mehl in Zucker
-> für Hefe verfügbar
- sorgen für optimale Teigeigenschaften und zuverlässige Backergebnisse
-> Aufbacken von tiefgefrorenen Fertigprodukten ohne Enzyme nicht möglich
- Zusatz in Futtermitteln: Phytase und Xylanase
- z.B. durch Phytase bessere Aufnahme des Phosphors aus Pflanzen der Tiere
- Schimmelpilzkulturen stellen Phytase in großen Mengen her
- helfen z.B. beim Waschen, Herstellen von Papier und Textilien, bei der Biospritherstellung
- schon in kleinsten Mengen hochwirksam
- bei geringen Temperaturen aktiv
-> durchschnittlicher Waschmittelverbrauch und Waschtemperatur in den letzten Jahrzehnten gesenkt
- Proteasen wie die Subtilisine: Abbau von Eiweißen
-> entfernen Flecken aus Blut, Kakao o. Ei
- Lipasen zerlegen Fette
- Cellulasen: Weichmacher, Textilpflege
- statt Wasserstoffperoxid (schädlich): Bleichung von Textilien mit Katalse
-> unter milden Bedingungen und geringem Energieaufwand
- Jeansherstellung: "Stonewashed"-Effekt durch Cellulasen
- Proteasen: Abbau bestimmter Eiweiße in Lederhaut von Tieren
- machen Leder geschmeidiger und leichter färbbar
- Rohstoff Holz besser mechanisch zerfasern
- Xylanasen: Bleichen
- Cellulasen und Lipasen: entfernen Druckerschwärze beim Recycling
- Holz oder Stroh als Rohstoff: Cellulasen und andere Enzyme sorgen für Zerlegung der Lignocellulose aus Pflanzenfasern in Einzelbausteine
-> Glucose entsteht
-> kann von Hefen zu Ethanol vergoren werden
- günstige Erzeugung von Molekülen per Biokatalyse
-> Herstellung chiraler Medikamente (= Wirkstoffe, die nur in bestimmter 3D-Architektur wie gewünscht funktionieren)
-> enantioselektive Katalyse
Enantiomere = Stereoisomere chemischer Verbindungen, die in ihrer Konstitution übereinstimmen
- PCR-Coronatest: übersetzen RNA in DNA
Verwendung von Restriktionsenzymen
-> schneiden DNA an bestimmter Stelle
seit den 1980ern z.B. Glucoseoxidase für Blutzuckermessung
- therapeutische Enzyme
- fehlende o. nicht ausreichend vorhandene körpereigene Enzyme ersetzen
- z.B. Behandlung angeborener Stoffwechselstörungen