Anhang¨Ubung 15 (Ferienübung) - Quack

15.13 ∗ Typische Vordiplomaufgabe (früher 1 Stunde nach altem Reglement)
Untersuchung eines hypothetischen Mechanismus der Enzymkinetik
Wir beobachten einen hypothetischen Mechanismus der Enzymkinetik unter Einfluss eines
“Katalysatorgiftes”. E steht für Enzym, S für Substrat, P für Produkt, G für Gift. Der
Mechanismus aus Elementarreaktionen lautet:
E + S k 1
⇄
k −1
ES (1), (-1)
ES k 2
⇄
k −2
EP (2), (-2)
EP k 3
⇄
k −3
E + P (3), (-3)
H 2 O + EP + G k 4
⇄
k −4
EG + P + H 2 O (4), (-4)
S + H 2 O k 5
⇄
k −5
P + H 2 O (5), (-5)
Anmerkung: Es handelt sich nicht um Routinefragen zur Enzymkinetik. Sie können die
Ergebnisse nicht aus Lehrbüchern abschreiben. Es geht vielmehr um einige prinzipielle
kinetische Fragen in einem solchen Mechanismus. Vernachlässigen Sie zunächst Reaktion
(-3) und (-5) in allen Teilaufgaben ausser 13.
Behandeln Sie die folgenden Fragen bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge (das ist
aber nicht zwingend).
Die Punktzahlen für die einzelnen Aufgaben sind in Klammern
angegeben. Es müssen nicht alle Aufgaben korrekt gelöst werden, um eine 6 zu erhalten.
15.13.1 Schreiben Sie die Geschwindigkeitsgesetze der Reaktionen (1), (-1), (2) (-2), (3), (4)
und (-4) nieder (d.h. die Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit
v c ).
(4 Punkte)
15.13.2 a) Geben Sie die Dimensionen und mögliche Einheiten von k 1, k −1, k 2, k −2, k 3 , k 4
und k −4 an.
(3 Punkte)
b) Was ist die Molekularität der Reaktionen (1), (-1), (2), (-2), (3), (4), (-4) und
(5)?
(4 Punkte)
15.13.3 Äussern Sie sich zur Reaktionsordnung und zur scheinbaren Reaktionsordnung von
Reaktion (4) und (-4) in verdünnter Lösung im Lösungsmittel H 2 O. Begründen Sie
Ihre Antwort.
(3 Punkte)
4