Osmose mit einem Dialyseschlauch - Hinweise
Technische Hinweise
Dialyseschlauch besteht aus Cellulose oder Celluloseester. Dialyseschlauch kostet ca. 20 Euro für 3 m. Damit können 40 - 50 Versuche gemacht werden.
Ein Dialyseschlauch ist semipermeabel. Er trennt nach der Größe der diffundierenden Teilchen.
Die Durchlässigkeit für Moleküle wird mit dem sog. MWCO (Molecular Weight Cut Off) angegeben. Das ist die Molekülmasse der Moleküle, die die Schlauchmembran noch leicht durchdringt. Die Poren sind allerdings keine runden Löcher, sondern Zwischenräume zwischen den Fasern des Schlauchmaterials wie Cellulose oder Celluloseester. D. h. die Poren sind nicht gleich groß. Deswegen muss das MWCO immer stark unter der Molekülmasse der Moleküle liegen, die effektiv zurück gehalten werden sollen und stark über der Molekülmasse der Moleküle liegen, die effektiv die Membran durchdringen sollen. Das Verhältnis zwischen diesen zwei Molekülen sollte mindestens 1 : 25 betragen, die MWCO sollte dann ca. 5 x größer sein als die kleinen Moleküle und 5 x kleiner als die großen.
Die durchschnittliche Porengröße von im Lehrmittel käuflichen Dialyseschläuchen bewegt sich im Bereich von 1 nm. Makromoleküle wie Proteine oder Polysaccharide sind zwischen 1 und 100 nm groß. Ein Wassermolekül ist dagegen nur ca. 1/10 nm groß.
Einweichen muss man für die hier beschriebenen Versuche entgegen dem Hinweis vom Hersteller den Schlauch nicht.
Dialyseschlauch kann man wieder verwenden. Man sollte ihn zum Schutz vor Versprödung feucht in 20%igem Ethanol im Kühlschrank aufbewahren. Nach Herstellerangaben sind sie 2 Jahre haltbar.
Für die Verschlussklammern sollte man je ca. 10 - 15 mm Schlauchlänge rechnen.Für Anspruchsvolle
Lassen Sie die Klasse einen Versuch entwickeln, der zeigt, dass Enzyme ebenfalls Makromoleküle sind, die nicht die Poren des Dialyseschlauchs passieren können. Dabei wird die Enzymlösung in den Dialyseschlauch gefüllt, während die Lösung um den Schlauch herum das Substrat enthält.
Enzymlösung: Ureaselösung, Brei aus rohen Kartoffeln und Wasser, Brei aus Trockenhefe und Wasser
Substratlösung: 1%ige Harnstofflösung, 3%ige Wasserstoffperoxidlösung
Bei Urease - Harnstoff muss der Indikator Phenolphthalein innen und außen hinzugefügt werden, bei Katalase - Wasserstoffperoxid darf der Dialyseschlauch oben nicht verschlossen werden.