Beschreibung
Als Biokatalysatoren bewirken Enzyme eine Absenkung der für eine chemische Reaktion erforderlichen Aktivierungsenergie und damit eine beachtliche Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit.
In unserem Experiment untersuchen wir die Enzymaktivität einer ß-Glucosidase aus Mandeln in Abhängigkeit von der Zeit, der Substratkonzentration, dem pH-Wert und der Temperatur. Außerdem untersuchen wir die Substratspezifität dieses Enzyms und die Wirkung von Schwermetall-Ionen auf die Enzymaktivität. Das bei der Reaktion entstehende Produkt kann schon durch Gelbfärbung mit bloßem Auge gesehen werden, seine Menge wird mit dem Spektralfotometer genau gemessen. Die Messdaten werden in Form von Graphen dargestellt.
Die Messergebnisse aller Gruppen werden zusammen gestellt und bilden somit eine Grundlage für den weiterführenden Unterricht (Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Temperatur, dem pH-Wert, der Substratkonzentration sowie das Schlüssel-Schloss-Prinzip aufgrund der Ergebnisse der Substratspezifität).
Im halbtägigen Kurs (grundsätzlich montags ab Mittag) sollte eine ausführliche Auswertung durch die Lehrkraft im nachfolgenden Unterricht erfolgen.
Im ganztägigen Kurs ist eine umfassende Interpretation der Messergebnisse im BioS möglich. Bitte geben Sie bei der Anmeldung Ihren Wunsch an.
Für die Betreuung der Teilexperimente ist eine Beteiligung der Lehrkraft notwendig. Eine Voraussetzung für die Durchführung des Kurses mit einer Schülergruppe ist daher die Teilnahme der Lehrkraft an einer Lehrerfortbildung zu diesem Thema (Termine werden rechtzeitig auf der Homepage angekündigt).
Methoden
Teilexperiment für alle Teilnehmer:
- Messung der Enzymaktivität in Abhängigkeit von der Zeit
Teilexperimente (arbeitsteilig):
- Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Temperatur
- Abhängigkeit der Enzymaktivität von der Substratkonzentration
- Abhängigkeit der Enzymaktivität vom pH-Wert
- Substratspezifität und Hemmbarkeit durch Schwermetall-Ionen
Wünschenswerte Vorkenntnisse
- Prinzip einer enzymatisch katalysierten Reaktion
- Zeitlicher Ablauf einer enzymatischen Reaktion
- Erstellen eines Graphen mit Hilfe von Messergebnissen
- Exaktes Pipettieren mit Glaspipetten
