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B12 Lernbereich 3: Stoffwechsel (ca. 26 Std.) Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Fachoberschule: Biologie 12 (GH)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • erklären die Wirkungsweise von Enzymen anhand Energieschemata und grafischer Modelle.
  • erläutern die Beeinflussbarkeit der Enzymaktivität durch Außenfaktoren und leiten daraus den Zusammenhang mit einer situationsbedingten Regulation des Stoffwechsels ab.
  • erläutern unter Verwendung geeigneter Modellvorstellungen verschiedene Arten der Enzymhemmung und entwickeln Diagramme, um die Änderung von Konzentration und Reaktionsgeschwindigkeit im Verlauf der Enzymreaktion zu beschreiben. Sie beurteilen den Einsatz eines Medikaments, das gezielt in die Enzymaktivität bei Stoffwechselprozessen eingreift.
  • führen auf der Grundlage schriftlicher Anleitungen Versuche zur Enzymwirkung und -hemmung durch und stellen die Beobachtung als Folge von zugrunde liegenden biochemischen Vorgängen dar.
  • nutzen biochemische Grundlagen, um die Wirkung von Schwermetallionen auf Enzyme zu erklären und erläutern die weitreichenden Folgen der Einträge von Schwermetallionen in biologische Systeme.
  • erklären den aeroben und anaeroben Abbauweg von Glucose im Überblick und vergleichen dabei Stoffumsätze und Energiebilanzen.
  • erläutern die Relevanz anderer Nährstoffgruppen (Fette, Proteine) zur Energieversorgung des Gehirns und anderer Organe im Fall einer Hungerperiode, indem sie die Stoffwechselprozesse Gluconeogenese und β‑Oxidation beschreiben.

Inhalte zu den Kompetenzen:

  • Wirkung von Enzymen als Biokatalysatoren in allen lebenden Systemen: Absenken der Aktivierungsenergie, Schlüssel-Schloss-Modell (Bedeutung der räumlichen Struktur, aktives Zentrum, Enzym-Substrat-Komplex, Substrat- und Wirkungsspezifität)
  • Schülerexperimente: Enzymreaktionen, z. B. mit Urease oder Katalase
  • Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit (Enzymaktivität) von Substratkonzentration, pH-Wert und Temperatur (RGT-Regel)
  • Regulation von Stoffwechselprozessen durch Enzyme (kompetitive und allosterische Hemmung, Endprodukthemmung)
  • irreversible Hemmung durch Schwermetallionen
  • Wirkungsweise von Medikamenten, z. B. Präparate gegen Gicht
  • aerober Abbau im Überblick: Glykolyse, Citratzyklus, Atmungskette (jeweils als C-Körperschema)
  • chemiosmotisches Modell zur Bildung von ATP
  • Milchsäuregärung und alkoholische Gärung (als C-Körperschema)
  • Schülerexperiment: Gärung, z. B. Joghurtherstellung, alkoholische Gärung
  • Energiebilanz des aeroben bzw. anaeroben Abbaus von Glucose
  • β‑Oxidation (Abbau von Fettsäuren)
  • Gluconeogenese (Glucoseaufbau, u. a. aus Proteinen)