Arbeitsaufträge
Station 1: Anorganischer Katalysator und
Biokatalysator "Katalase"
- Füllen Sie in jedes der 5 RG etwa 2 ml (eine
Daumenbreite) Wasserstoffperoxid-Lösung ein.
- RG 1: Dient zum Vergleich.
- RG 2: Spatelspitze MnO2 zufügen und
umschütteln.
- RG 3: Kartoffelstückchen zufügen und
umschütteln.
- RG 4: Frisch gepressten Kartoffelbrei
(Knoblauchpresse) zufügen und umschütteln.
- RG 5: Spatelspitze Trockenhefe zufügen und
umschütteln.
- Weisen Sie das entstehende Gas nach! (Wie?)
Station 2: Die pH-Abhängigkeit der Enzymwirkung
- Bereiten Sie 3 RG mit je einer Spatelspitze
Trockenhefe vor.
- RG 1: + ca. 2 mL (eine Daumenbreite) verdünnte
Salzsäure, umschütteln und etwa 5 min lang
einwirken lassen
- RG 2: + ca. 2 mL verdünnte Natronlauge,
umschütteln und etwa 5 min lang einwirken lassen
- RG 3: + ca. 2 mL Leitungswasser, umschütteln und
etwa 5 min lang einwirken lassen.
- Prüfen Sie zwischenzeitlich den pH-Wert von
Salzsäure, Natronlauge und Leitungswasser.
- Fügen Sie dann zu allen 3 RG je 1 mL
Wasserstoffperoxid-Lösung zu.Station
3: Die Temperaturabhängigkeit der Enzymwirkung
- Bereiten Sie 4 RG vor:
- RG 1: + Spatelspitze Trockenhefe + ca. 1 mL
(halbe Daumenbreite) Leitungswasser. Kochen Sie
den RG-Inhalt kurz auf und lassen Sie es danach
abkühlen.
- RG 2: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL
Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in
Eiswasser stellen.
- RG 3: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL
Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in
Wasserbad mit der Temperatur des Leitungswassers
stellen.
- RG 4: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL
Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in
Wasserbad mit 37 °C stellen.
- Fügen Sie zu RG 1 ca. 2 mL
Wasserstoffperoxid-Lösung und zu den RG 2-4 je 1
Spatelspitze Trockenhefe hinzu und vergleichen
Sie nach kurzem Schütteln die Intensität der
Gasentwicklung.
Station 4: Substratspezifität der Urease
- Bereiten Sie 3 RG vor:
- RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite)
Harnstoff-Lösung + 2 Tr. Phenolphthalein
- RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 Tr.
Phenolphthalein
- RG 3: Ca. 2 ml N-Methylharnstoff-Lösung + 2 Tr.
Phenolphthalein
- Geben Sie zu den Versuchsansätzen in RG 2 und RG
3 je 1 mL Urease-Suspension und schütteln Sie
kurz um. Stoppen Sie die Zeit bis zur
Pinkfärbung des Inhalts
Station 5: Substrathemmung der Urease
- Bereiten Sie 3 RG vor:
- RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite)
Harnstoff-Lösung (w = 2 %) + 2 Tr.
Phenolphthalein
- RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung (w = 2 %) + 2
Tr. Phenolphthalein
- RG 3: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung (w = 50 %) + 2
Tr. Phenolphthalein
- Geben Sie zu den Versuchsansätzen in RG 2 und RG
3 je 1 mL Urease-Suspension und schütteln Sie
kurz um. Stoppen Sie die Zeit bis zur
Pinkfärbung des Inhalts.
Station 6: Kompetitive Hemmung der Urease
- Bereiten Sie 5 RG vor:
- RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite)
Harnstoff-Lösung + 3 Tr. Phenolphthalein
- RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 mL dest.
Wasser + 3 Tr. Phenolphthalein
- RG 3: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 mL
N-Methylharnstoff-Lösung + 3 Tr. Phenolphthalein
- RG 2 und RG 3: Je ca. 1 ml
Urease-Suspension.
- Gießen Sie die Urease-Suspensionen (RG 2
und RG 3) zeitgleich zu den
Versuchsansätzen von RG 2 und RG 3 und
schütteln Sie kurz um. Beobachten Sie beide
Versuchsansätze über einer weißen Unterlage.
Station 7: Vergiftung der Urease durch
Schwermetallsalze
- Bereiten Sie 5 RG vor:
- RG 1: Ca. 1 ml (halbe Daumenbreite)
Urease-Suspension
- RG 2: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Kupfersalzlösung
- RG 3: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Nickelsalzlösung
- RG 4: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Zinksalzlösung
- RG 5: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Kochsalzlösung
- Lassen Sie die Salzlösungen 2-3 min lang
einwirken!
- Während dieser Einwirkzeit bereiten Sie 5
weitere RG mit je 2 mL Harnstofflösung (eine
Daumenbreite) und 2 Tr. Phenolphthalein vor.
- Danach gießen Sie die Harnstofflösungen zu den
Urease-Suspensionen und schütteln kurz um.
Station 8: Gegenmaßnahmen bei
Schwermetallvergiftungen
- Bereiten Sie 4 RG vor:
- RG 1: Ca. 1 ml (halbe Daumenbreite)
Urease-Suspension .
- RG 2: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Kupfer(II)-sulfatlösung
- RG 3: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Kupfer(II)-sulfatlösung.
- RG 4: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr.
Kupfer(II)-sulfatlösung.
- Lassen Sie die Kupfer(II)-sulfatlösungen 2-3 min
lang einwirken!
- Während dieser Einwirkzeit werden 4 weitere RG
vorbereitet:
- RG 1: Ca. 2 mL (eine Daumenbreite)
Harnstofflösung + 3 Tr. Phenolphthalein + 1 mL
H2O.
- RG 2: wie RG 1.
- RG 3: Ca. 2 ml Harnstofflösung + 3 Tr.
Phenolphthalein + 1 ml EDTA-Lösung.
- RG 4: Ca. 2 ml Harnstofflösung + 3 Tr.
Phenolphthalein + 1 ml Cysteinlösung.
- Dann gießen Sie die Harnstofflösungen zu den
Urease-Suspensionen (RG 1 à RG 1, RG 2 à RG 2, usw.).
- Notieren Sie die Beobachtungen nach 5, 15 und 30
Minuten. (Nehmen Sie den RG-Ständer der Station
8 für die weitere Beobachtung zur nächsten
Station mit).
Station 9a: Enzymatischer Abbau von Harnstoff
Messwerterfassung mit dem Computer
- Pipettieren Sie 10 ml Harnstofflösung in das
Schnappdeckelglas mit Rührfisch.
- Schalten Sie dann den Magnetrührer ein und
prüfen die Leitfähigkeit mit dem
Leitfähigkeitsprüfer. Der Computer zeigt die
Leitfähigkeit digital in mS (Millisiemens) an.
- Wenn die Leitfähigkeit konstant bleibt, geben
Sie 2 ml Urease-Suspension zu und klicken mit der
Maustaste das grüne Feld "Start" an.
Versuch 9b: Enzymatischer Abbau von Harnstoff
Messwerterfassung mit dem pH-Meter
- Der Verlauf des Harnstoffabbaus wird durch die
pH-Messung der Lösung verfolgt.
Station 10: Was haben Enzyme mit Käse zu tun?
- Beschriften Sie 3 RG mit "Lab",
"Lab erhitzt" und "K" für
Kontrolle.
- Stellen Sie diese 3 RG mit 2 ml (eine
Daumenbreite) frischer, pasteurisierter Milch ins
Wasserbad mit 37 °C.
- RG 4: Eine halbe, im Mörser zerriebene
Hobbythek-Labtablette in 2 mL (eine Daumenbreite)
Leitungswasser auflösen und den Inhalt von RG 4
auf RG 4 und RG 5 verteilen.
- RG 5: Die Enzymlösung etwa 1 min lang aufkochen.
- Geben Sie zum RG "Lab" 3 Tr. der nicht
erhitzten "Lab-Lösung" (RG 4) und ins
RG "Lab erhitzt" 3 Tr. der aufgekochten
"Lab-Lösung" (RG 5). Stellen Sie beide
RG nach dem Vermischen der Inhalte für 10 min in
ein 37 °C-Wasserbad und notieren Sie alle 2 min
ihre Beobachtungen
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