Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Enzymatische Hydrolyse von Lactose | Bestimmung des pH- und des Temperaturoptimums mit dem Glucometer | A) Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Phosphat-Pufferlösungen pH 3,5 - pH4,0 - pH4,5 - pH5,0 - pH5,5 - pH6,0 - pH6,5 - pH7,0 - pH7,5 - pH8,0 her. Die Lactose-Stammlösung wird jeweils mit einer der Pufferlösungen versetzt. Man tropft die nach Anleitung vorbereitete Enzym-Lösung hinzu und lässt 15min reagieren. Dann wird mit dem Glucometer der Glucosegehalt bestimmt. B) Die vorbereitete Lactose-Stammlösung wird mit Zeitversatz bei Temperaturen von 20°C, 37°C, 45°C und 55°C zusammen mit der Enzym-Lösung zur Reaktion gebracht. Nach 15 min wird jeweils mit dem Glucometer der Glucosegehalt bestimmt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Anreicherung von alpha-Amylase | Extraktion von Amylase aus Malzschrot bzw. Gestensamen | A) Malzschrot wird mit Wasser aufgeschlämmt. Man rührt 10min lang kräftig, dekantiert und filtriert danach die Flüssigkeit. Alternativ zentrifugiert man und pipettiert den Überstand ab. B) Gerstensamen lässt man 3-4 Tage lang auf feuchtem Filterpapier quellen. Mit Sand werden die Körner anschließend im Mörser zerrieben, der Brei wird dann mit Wasser aufgenommen und gerührt. Nach dem Sedimentieren dekantiert man und filtriert die Flüssigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Aktivitätsnachweis der Amylase | Abnahme der Blaufärbung im Iod-Stärke-Komplex | Zwei Rggl. werden mit Stärke-Lösung und 2 Tropfen LUGOL'scher Lösung versetzt. Dem ersten fügt man gemäß Anleitung die Enzymlösung (Amylase) zu, das zweite dient als Blindprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Isolierung von Papain aus Papaya | Ein proteolytisches Enzym aus einer Obstfrucht | Vorbereitend wird gemäß Anleitung aus di-Natriumhydrogenphosphat und wenigen tropfen verd. Salzsäure eine Pufferlösung pH9 angesetzt. Die Schale einer Papayafrucht wird mit geeigneten geräten fein zerkleinert und zusammen mit Seesand und Pufferlösung im Mörser zu Brei zerrieben. Den Brei gibt man mit weiterer Pufferlösung in ein großes Glas, pürriert noch einmal durch und filtriert über Nacht in einen Erlenmeyerkolben. Das enzymhaltige gelb-grüne Filtrat wird im Kühlschrank aufbewahrt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Nachweis der Proteaseaktivität von Papain | Enzymatischer Hydrolysierung von Gelatine zu kürzeren Proteinketten | Vier Rggl. werden a) mit klein geschnittener Papayaschale, b) mit klein geschnittetem Papaya-Fruchtfleisch, c) mit Papain-Lösung und d) als Blindprobe nur mit demin. Wasser angesetzt. Mit einer vorbereiteten Gelatine-Lösung werden die vier Ansätze zur 2/3-Füllhöhe aufgefüllt. Nach kurzem kräftigen Schütteln stell man die Rggl. 5min lang in ein 35°C-Wasserbad. Nach nochmaligem kräftigen Schütteln stellt man die Rggl. für 1 Stunde in den Kühlschrank. | Lehrer-/ Schülerversuch | Papain |
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Reaktionslenkung durch Enzyme | Umsetzung von Glucose mit Glucose-Oxisase und Glucose Isomerase | Vorbereitend werden gemäß Anleitung eine Glucose-Lösung, zusätzlich eine alkalische Glucose-Lösung, die Cofaktor-Lösung, die Nachweisreagenz-und die Enzym-Lösungen bereit gestellt. A) Zu drei Rggl. mit alkalischer Glucose- und Cofaktor-Lösung gibt man zum ersten Glucose-Isomerase-Lösung und zum zweiten Glucose-Oxidase-Lösung. Das Dritte bleibt als Blindprobe. Nach 5min gibt man Selendioxid zu allen drei Ansätzen und erwärmt für 10min im Wasserbad. B) Alkalische Glucose-Lösung wird nach Anleitung mit etwas Universalindikator und wenig Glucose-Oxidase-Lösung versetzt. Die Indikatorfärbung wird über 10min beobachtet. C) Glucose-Lösung wird mit wenig Glucose-Oxidase-Lösung versetzt. Nach 5min tropft man Schwefelsäure und Titanylsulfat-Lösung zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Selendioxid, Titanylsulfat-Hydrat |
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Enzymkinetik der Invertase | Saccharosespaltung unter Kontrolle mit dem Glucometer | Vorbereitend wird die Phosphat-Pufferlösung, die Saccharose-Stammlösung und die 0,1-molare Kupfer(II)-sulfat-Lösung angesetzt. A) Eine Verdünnungsreihe mit phosphatgepufferter (pH7) Saccharose-Lösung wird nach Anleitung vorbereitet. Die sechs Reaktionsansätze werden durch Zugabe von Enzymlösung gestartet. Nach 10min wird der Glucosegehalt mit dem Glucometer gemessen. B) Eine 7-stufige Verdünnungsreihe von Saccharose-Lösung wird mit der Enzymlösung inkubiert und jeweils in einem Ansatz mit wenig Kupfer(II)-sulfat-Lösung versetzt, in einem anderen Ansatz so belassen. Man misst jeweils nach 10min den Glucosegehalt mit dem Glucometer und vergleicht die Werte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Enzymkinetik der Lactase | Lactosespaltung unter Kontrolle mit dem Glucometer | Vorbereitend wird die Phosphat-Pufferlösung pH5, die Lactose-Stammlösung und die 0,1-molare Kupfer(II)-sulfat-Lösung angesetzt. A) Eine Verdünnungsreihe mit phosphatgepufferter (pH7) Lactose-Lösung wird nach Anleitung vorbereitet. Die sechs Reaktionsansätze werden durch Zugabe von Enzymlösung gestartet. Nach 20min wird der Glucosegehalt mit dem Glucometer gemessen. B) Eine 5-stufige Verdünnungsreihe von Lactose-Lösung wird mit der Enzymlösung inkubiert und jeweils in einem Ansatz mit wenig Kupfer(II)-sulfat-Lösung versetzt, in einem anderen Ansatz so belassen. Man misst jeweils nach 5min den Glucosegehalt mit dem Glucometer und vergleicht die Werte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Faktoren für die Photosynthese | Abhängigkeit der Reaktion von Licht, Kohlenstoffdioxid und Chlorophyll | Vier Reagenzgläser werden mit abgekochtem Wasser gefüllt. In das erste, dritte und vierte gibt man einen längeren Spross Wasserpest, in das zweite chlorophyllfreies Pflanzenmaterial wir Zwiebelstücke, Blütenblätter o.ä. Die ersten drei Rggl. werden mit je einer Spsp. Natriumhydrogencarbonat versetzt. Die Ansätze 1, 3 und 4 werden dem Sonnenlicht ausgesetzt, der 2. Ansatz wird ins Dunkle gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Sauerstoffentwicklung bei der Photosynthese | Drei Nachweisvarianten | A Gemäß Anleitung wird eine stark verdünnte Indigocarmin-Lösung hergestellt und mit Natriumdithionit versetzt. Zwei Rggl. werden randvoll mit der Reaktionslösung befüllt. In eines gibt man Sprossstücke der Wasserpflanze (Wasserpest o.ä.). Nach dem blasenfreien Verschließen setzt man beide Rggl. dem Sonnenlicht aus. B Zwei Rggl. werden mit Wasser befüllt. In eines gibt man Sprossstücke der Wasserpflanze (Wasserpest o.ä.). Nach dem Verschließen setzt man beide Rggl. dem Sonnenlicht aus. Dann wird mit einem Sauerstoff-Testkit aus dem Aquarienhandel nach Anleitung geprüft. C Man steckt ein Bündel Cabombasprosse in einen größeren Trichter und stellt diesen in ein großes wassergefülltes Glasgefäß - mit dem Trichterrohr nach oben. Ein übergestülptes Reagenzglas fängt das entstehende Gas pneumatisch auf. Man führt die Glimmspanprobe durch. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumdithionit |
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Ermittlung der Photosyntheserate | Blasenzählung als quantitative Betrachtung der Sauerstoffentwicklung | In drei parallelen Ansätzen werden gleichgroße 3-cm-Sprosse von Wasserpest in jeweils einem Rggl. dem Sonnenlicht ausgesetzt. Nach ca. 3min beginnt man mit der Blasenzählung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Glucosegehalt in Efeublättern | Nachweis der Glucose als 'Vorstufe' der Assimilationsstärke in Pflanzen | Vorbereitend werden in zwei Ansätzen Sonnenblätter und Schattenblätter der Efeupflanze mit der Schere zerkleinert und anschließend mit Seesand und dest. Wasser 4min lang gemörsert. Die beiden durch Filtration gewonnenen Flüssigkeiten werden mit Glucose-Teststäbchen auf den Gehalt an Traubenzucker untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Chromatographie der Blattpigmente | DC-Trennung und Nachweis von Chlorophyll, Carotinoiden, Xanthophyllen u.ä. | Vorbereitend wird eine Extraktionslösung gemäß Anleitung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) gemischt, ebenso das Laufmittel aus Petrolether und Aceton (7:3). Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Lösung und filtriert. Die farbige Lösung wird auf einer Silica-Platte aufgetragen und in eine DC-Kammer mit wenig Laufmittel gestellt. Die Platte wird zur Auswertung herausgenommen, bevor das Laufmittel den oberen Rand erreicht hat. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Petrolether (Sdb. 40-60 °C) |
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Lichtabsorption durch Blattpigmente | Betrachtung von Chlorophyll-Extrakt mit dem Spektroskop | Vorbereitend wird eine Extraktionslösung gemäß Anleitung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) gemischt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Lösung und filtriert. Das Filtrat gibt man in eine Küvette, die man vor eine starke Lichtquelle positioniert. Das durch den Extrakt fallende Licht wird spektroskopisch untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Intensität der Photosynthese | Abhängigkeit der Reaktion von verschiedenen Faktoren | Vorbereitend werden für jede Versuchsvariante Rggl. halbhoch mit Wasser gefüllt und mit einem gleich langen Sprossstück (möglichst gleich viele Blättchen) von Elodea oder Cabomba bestückt. A Faktor Temperatur: Drei Reagenzgläser mit 15 °C, 25 °C und 35 °C werden gleichmäßig belichtet. Man kontrolliert die Bläschenbildung durch Zählung in einem festgelegten Zeitraum. B Faktor Lichtintensität: Man vergleicht quantitativ die Bläschenentwicklung bei zwei vorbereiteten Rggl. - eines im direkten Licht, eines in einer dunklen Raumecke. C Faktor Wellenlänge: Drei vorbereitete Rggl. werden mit unterschiedlich farbiger Klarsichtfolie umwickelt, ein viertes dient - ohne Folie - der Kontrolle. Die Bläschenbildung wird vergleichend ausgewertet. D Faktor Kohlenstoffdioxid: Man vergleicht die Bläschenbildung unter Belichtung in drei vorbereiteten Rggl., eines mit belüftetem Wasser und eines mit abgekochtem Wasser befüllt. Dem dritten wird ein Stückchen Trockeneis oder eine Spsp. Natriumhydrogencarbonat zugesetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoffdioxid bei Pflanzen | Photosynthese und Pflanzenatmung | Vorbereitend werden acht größere Rggl. gemäß Anleitung mit Leitungswasser bzw. mit kohlendioxidgesättigtem Wasser befüllt und mit wenigen Tropfen Kresolrot-Indikator versetzt. Das kohlensaure Wasser wird durch Einbringen von etwas Trockeneis zubereitet, alternativ kann schwach sprudelndes Mineralwasser verwendet werden. Die acht Ansätze werden durch Einbringen von schmalen Laubblättern (z.B. Weide), durch Verschließen mit Stopfen bzw. durch Belichten gemäß Versuchsschema weiter differenziert. Nach drei Stunden werden die Farbreaktionen ausgewertet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Fluoreszenz des Chlorophylls | Chlorophyllextrakt im UV-Licht | Vorbereitend wird eine Extraktionslösung gemäß Anleitung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) gemischt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Lösung und filtriert. Das Filtrat verdünnt man noch einmal mit Ethanol verdünnt, in eine Küvette gegeben und im dunklen Raum unter UV-Licht betrachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Spektralverhalten lebender Laubblätter | Adsorptionsphänomene der Blattfarbstoffe | Man bedeckt die Glasscheibe eines OHPs mit lichtundurchlässigem Papier, in das in der Mitte ein Loch hineingeschnitten wurde, etwas kleiner als die Fläche der verwendeten Laubblätter. Bei eingeschalteter Lame des OHP wird zunächst ein Laubblatt auf dem Loch positioniert, später zwei, dann drei usw. Man deckt jeweils mit einer Petrischale ab und vergleicht den Farbton. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Photoreduktion von Methylrot | Modellversuch zur Elektronenabgabe von Chlorophyll | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine ethanolische Methylrot-Lösung sowie eine Extraktionslösung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) angesetzt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Extraktionslösung und filtriert. Fünf Rggl. werden mit der Methylrot-Lösung, dem Chlorophyllextrakt, sowie Spsp. von Ascorbinsäure und Natriumdithionit nach angegebenem Versuchsschema befüllt und in unterschiedlicher Weise dem Licht ausgesetzt. Man vergleicht die Farbreaktionen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natriumdithionit, Methylrot-Lösung (Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Proteasewirkung von Pepsin | Proteolyse bei eiweißhaltigen Nahrungsmitteln | Vorbereitend wird mit demin. Wasser eine Pepsin-Lösung gemäß Anleitung zubereitet. Das Eiweiß eines gekochten Hühnereies wird fein püriert und mit demin. Wasser suspendiert. Reagenzglasversuche: In sechs Ansätzen werden jeweils Eiweiß-Suspensionen entsprechend der Varianten-Tabelle mit roher bzw. abgekochter Pepsin-Lösung, mit verdünnter Natronlauge bzw. verdünnter Salzsäure vermischt. Man untersucht, welcher Ansatz durch Eiweiß-Abbau nach einiger Zeit seine Trübung verliert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Pepsin |
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