Biotechnologisches Schülerlabor BraunschweigBiotechnologisches Schülerlabor Braunschweig

Untersuchungen weiterer Stoffgruppen

19.) Zucker im Visier

Identifizierung von biologisch wichtigen Zuckern

Beschreibung

Zucker kommt als Energielieferant in vielen Nahrungsmitteln und in vielen chemischen Erscheinungsformen vor. Allerdings kann Zucker bei Unverträglichkeit oder im Übermaß genossen auch zur Ursache von Erkrankungen werden.

In diesem Zusammenhang stehen zwei Module zur Verfügung. Menschen mit Lactose-Intoleranz sind auf Laktose- reduzierte bzw. -freie Produkte angewiesen. In unserem Experiment wird eine der Herstellungsmethoden von Laktose-reduzierter Milch mithilfe von Enzym-Immobilisat durchgeführt.

Diabetes mellitus Typ II gehört zu den schwerwiegendsten Gesundheitsrisiken infolge von Übergewicht und Mangel an körperlicher Bewegung. Die Bestimmung des Blutzuckers, die für jeden Diabetiker lebenswichtig ist, wird im Modul zum Diabetes mit einem Experiment im Prinzip verdeutlicht.

In einem weiteren Modul können verschiedene Nachweismethoden für im Stoffwechsel wichtige Mono-,Di- und Polysaccheride durchgeführt werden. Für den Energiestoffwechsel ausschlaggebende Reaktionen wie Redox-Reaktionen sowie die Rolle wichtiger Moleküle wie NAD+/NADH+H+, ADP/ATP sowie Enzyme stehen hier im Zentrum.

In diesem Experimentalkurs besteht die Möglichkeit stoffwechsel- und ernährungsphysiologische Aspekte mit den oben aufgeführten Gesundheitsaspekten zu kombinieren. Die verschiedenen Aspekte des Kurses können als Einzel-Modul oder in Kombination durchgeführt werden. Der thematische Schwerpunkt wie auch das Anforderungsniveau ist je nach Absprache variabel.

Das Experiment ist für den Biologieunterricht Klasse 11-12 (13) sowie für den Chemieunterricht einsetzbar.

Methoden

  • Kohlenhydratnachweis nach Fehling
  • Kohlenhydratnachweis nach Lugol
  • Disaccharid-Nachweis durch saure Hydrolyse / enzymatische Spaltung
  • Glucose-Nachweis nach enzymatischen Reaktionen mit photometrischer Messung des NADPH+
  • Herstellung eines Enzym-Immobilisats
  • GOD-POD Methode zur Konzentrationsbestimmung von Glucose

Wünschenswerte Vorkenntnisse

  • Aufbau und chemische Besonderheiten von Mono-, Di- und Polysacchariden
  • Glycolyse, insbesondere energiegewinnende Stoffwechselschritte
  • Reduktionsäquivalente NAD+ / NADP+
  • Aufbau und Funktion von ATP
  • Aufbau und Funktion von Enzymen
  • Regulation der Blutglucose-Konzentration

Dauer

Je nach Modulauswahl und Anforderungsniveau 5-9 h (einschl. Mittagspause)

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