Carboanhydrase (Gruppenarbeit)

Enzyme sind für die Lebensvorgänge in den Zellen - und somit in allen Lebewesen - von entscheidender Bedeutung. Es sind Biokatalysatoren, die natürliche Reaktionen wie Stoffaufbau, -umbau, Energiegewinnung usw. beschleunigen. In Medikamenten enthaltene Wirkstoffe können diese Vorgänge beeinflussen, z.B. hemmen.
Die Schüler/innen lernen anhand der Gruppenarbeit, welche Funktionen das Enzym Carboanhydrase in unserem Körper erfüllt und wie dessen Reaktionsmechanismus funktioniert. Sie isolieren das Enzym und erfahren im Praktikum die Effizienz einer katalytisch beschleunigten Reaktion und die Wirkung von Sulfonamiden als Hemmer.
Am interaktiven Computer-3D-Modell lernen sie den strukturellen Aufbau und die molekulare Wirkungsweise des Proteines sowie dessen Hemmung kennen (Molecular Modelling).

Lernziele:

• Die Schüler/innen können einem Laien in eigenen Worten erklären, was ein Enzym und was das Prinzip der enzymatischen Katalyse ist.
• Sie können die Gleichung der Reaktion, die durch die Carboanhydrase katalysiert wird, aufzeichnen und sie können den Reaktionstyp erklären.
• Sie können funktionelle Gruppen von verschiedenen Sulfonamiden, die die Carboanhydrase hemmen, benennen und diese strukturell vergleichen.
• Sie können von vier Aufgaben, die die Carboanhydrase in unserem Körper erfüllt, zwei nennen und erläutern.
• Sie können mindestens zwei Auswirkungen erklären, die die Hemmung der Carboanhydrase auf unseren Körper hat.

6 Lektionen

• Grundlagen Organische Chemie: Aminosäuren, Proteine, Enzyme 

Die Schüler/innen lösen mit dem Programm SwissPDBViewer
zu zweit nach Anleitung verschiedene Aufgaben am Computer. Das Programm SwissPDB-Viewer ist für Windows oder Mac downloadbar unter:
externe Seite http://www.expasy.org/spdbv/mainpage.html