Experimente der Sammlung "Aulis: Handbuch der experimentellen Chemie"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Isosirup aus Stärke Depolymerisation von Stärke durch Glucoamylase bzw Gluco-Isomerase Vorbereitend stellt man nach Anleitung folgende Lösungen bereit: Phosphat-Pufferlösung pH7,5, eine Cofaktor-Lösung aus Natriumsulfit und Magnesiumsulfat, jeweils ein Glucoseamylase-Immobilisat und eine Glucose-Isomerase-Immobilisat durch Mischen der jeweiligen Enzymlösungen mit gepufferten Ionenaustauscher-Lösungen sowie spezifische Reagenzlösungen nach LUGOL, HAINE, SELIWANOFF und eine Selendioxid-Reagenz. Versuch I: Eine Stärkelösung wird nach Anleitung zubereitet und mit Essigsäure angesäuert. Man setzt Glucoseamylase-Immobilisat zu und prüft dann alle 3 min den Reaktionsverlauf mittels LUGOL'scher Lösung und Glucose-Teststreifen. Versuch II: Nach 10-15min stellt man die Reaktionslösung I mittels Phosphat-Puffer auf pH7,5 ein, setzt Glucose-Isomerase-Immobilisat und Cofaktor-Lösung zu. Die entstehende Fructose wird mit Selendioxid-Reagenz nachgewiesen, der Reaktionsablauf in gestaffelten Proben mit SELIWANOFF-Reagenz nachverfolgt. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Kalilauge (verd. w=____% (2-5%)), Resorcin, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Selendioxid
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Biologische Wasserstoffgewinnung Photoproduktion von Wasserstoff durch Purpurbakterien Gemäß der ausführlichen Anleitung werden die Puffer- und Nährlösungen angesetzt sowie das Bakterienmedium vorbereitet. Die biochemische Gasproduktion erfolgt über 3-6 Tage in der zusammengestellten Apparatur. Zum Wasserstoffnachweis wird das in der Einwegspritze gewonnene Gas an der Kanülenspitze mittels Pt-Quarzwolle entzündet. Kohlendioxid wird mit Barytwasser nachgewiesen. Lehrer-/ Schülerversuch SII Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Wasserstoff (freies Gas), Ethanol (ca. 96 %ig)
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Biochemische Brennstoffzelle mit Glucose-Oxidase Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid Man zeigt in zwei Vorversuchen ('Blue Bottle') die Eignung von Methylenblau als Redox-Mediator: Zum einen die Wirkung von Glucose auf alkalische Methylenblau-Lösung, zum anderen die Wirkung von Glucose-Oxidase auf eine pH7-gepufferte Methylenblau-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten gepufferten Glucose-Oxidase-Methylenblau-Lösung, die mit einer Glucose-Methylenblau-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. Lehrer-/ Schülerversuch SII Methylenblau, Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%))
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Biochemische Brennstoffzelle mit Trockenhefe Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid Vorbereitend setzt man nach Anleitung eine gepufferte Lösung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon an. Man zeigt in einem Vorversuch die Reaktion einer alkalische Glucose-Lösung mit gepufferter HNQ-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten Suspension von Trockenhefe in gepufferter HNQ-Lösung, die mit einer Glucose-HNQ-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. Lehrer-/ Schülerversuch SII Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Biosensoren - Harnstoffselektive Enzymelektrode pH-wirksame Zersetzung von Harnstoff mit Urease Gemäß Anleitung werden eine Ammoniumperoxodisulfat-, eine Phosphat-Pufferlösung pH6,9 sowie eine Verdünnungsreihe von Harnstoff-Lösungen bereit gestellt. Für die Herstellung des Enzymgels werden Acrylamid und BIS in Wasser gelöst, zum Anstoßen der Polymerisation werden TEMED und Ammoniumperoxodisulfat-Lösung zugegeben. Mit diesem Gel wird über ein feines Nylongewebe die Membran der Einstabmessketten belegt. Nach Anleitung wird die pH-Wert-Entwicklung in den jeweiligen Harnstoff-Lösungen nach Eintauchen der Enzymelektrode ermittelt. Lehrer-/ Schülerversuch SII Acrylamid, N,N'-Methylenbisacrylamid, N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, Ammoniumperoxodisulfat
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Urease - ein Protein Biuret-Probe bei einem Enzym Reagenzglasversuch: Eine Spsp. Urease wird mit Wasser befeuchtet. Nach 1-2min setzt man etwas Natronlauge zu. Man schüttelt und versetzt die Probe mit einigen Tropfen Kupfer(II)-sulfat-Lösung (w=3%). Man vergleicht die Farbe der Probe mit der Ursprungsfarbe der Kupfersalz-Lösung. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (verd. w= 10%), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Urease - Aktivität, Spezifität und Hemmung Reaktion von Urease mit Harnstoff bzw. Thioharnstoff Reagenzglasversuche: Nach Anleitung stellt man A) und B) jeweils eine Harnstoff-Lösung, C) eine Thioharnstoff-Lösung und D) eine Lösung aus Harnstoff und Thioharnstoff bereit. Den Ansätzen A), C) und D) wird etwas Phenolphthalein zugetropft. Alle vier Ansätze werden danach mit einer Spsp. Urease oder wenig Urease Aufschlämmung versetzt und geschüttelt. Man beobachtet die Farbentwicklung bei A), C) und D). Ansatz B) wird nach 1min abfiltriert, das Filtrat auf zwei Rggl. verteilt. Das erste prüft man mit Barytwasser auf Carbonat, das andere mit NESSLERs Reagenz auf Ammoniak. Lehrer-/ Schülerversuch Thioharnstoff, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), NESSLERs Reagenz (enth. Kaliumtetraiodomercurat(II)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%))
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Urease - Vergiftung durch Schwermetall-Ionen Blockierung von Urease durch Kupfer(II)-Ionen / Komplexbildner als Antidot Reagenzglasversuche: Drei Rggl. werden gemäß Anleitung mit etwas Harnstoff-Lösung und jeweils 10 Tropfen Phenolphthalein-Lösung befüllt. Dem zweiten und dritten Ansatz setzt man wenige Tropfen Kupfer(II)-sulfat-Lösung zu, dem dritten zusätzlich wenig D-Penicillamin-Lösung. Die Reaktion wird jeweils durch Zugabe von etwas Urease-Suspension ausgelöst. In einem vierten Rggl. gibt man zu etwas Kupfer(II)-sulfat-Lösung das doppelte Volumen der gepufferten D-Penicillamin-Lösung. Lehrer-/ Schülerversuch SII Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), D-Penicillamin
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II cis-trans-Spezifität der Fumarase Überführung von Fumarsäure in Äpfelsäure Vorbereitend wird gemäß Anleitung ein TRIS/HCl-Puffer pH7,5 bereitgestellt, außerdem die jeweiligen Lösungen in der benötigten Konzentration. Als Nachweis-Reagenz für Fumarsäure/ Fumarat wird eine Kupfersulfat-Lösung mit Pyrodin versetzt. Reagenzglasversuche: In vier Rggl. wird etwas Pufferlösung vorgelegt. Dem ersten und zweiten Ansatz fügt man wenig Fumarat-Lösung, dem dritten etwas Maleat-Lösung und dem vierten entsprechend Malat-Lösung zu. Dann starten man die Reaktion bei allen vier Proben durch zutropfen von etwas Fumarase-Lösung und schüttelt kräftig. Man beobachtet die unterschiedlichen Farbreaktionen. Lehrer-/ Schülerversuch Fumarsäure, Maleinsäure, DL-Äpfelsäure, Pyridin, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Stereospezifität der Glucose-Oxidase Katalysierte Oxidation (nur) von D-Glucose Vorbereitend werden gemäß Anleitung die Lösungen in den benötigten Konzentrationen bereit gestellt. Reagenzglasversuch: D-Glucose-Lösung wird mit etwas Gucose-Oxidase-Lösung versetzt. Nach 5min Reaktionszeit tropft man zum Nachweis des entstandenen Wasserstoffperoxids Schwefelsäure und Titanylsulfat-Lösung zu. Der Versuchsansatz wird mit L-Glucose wiederholt. Zum Nachweis der im Zwischenschritt entstehenden Gluconsäure gibt man zu einer alkalischen D-Glucose-Lösung etwas Universalindikator und tropft dann Glucose-Oxidase-Lösung zu. Lehrer-/ Schülerversuch SII Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Titanylsulfat-Hydrat, Salzsäure (verd. w=____% (<10%))
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Enzymatische Hydrolyse von Saccharose I Ermittlung des Temperaturoptimums mittels Glucometer Die gemäß Anleitung bereitete Saccharose-Stammlösung wird bei Temperaturen von 20°C, 37°C, 45°C und 55°C zusammen mit der nach Vorschrift gepufferten Invertase-Lösung, alternativ: mit Trockenhefe-Suspension zur Reaktion gebracht. Nach 10 min wird jeweils mit dem Glucometer den Glucosegehalt bestimmt. Lehrer-/ Schülerversuch
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Enzymatische Hydrolyse von Saccharose II Ermittlung des Temperaturoptimums mittels Glucometer Vorbreitend stellt man gemäß Anleitung die Phosphat-Pufferlösungen pH 4,5 - pH5,0 - pH5,5 - pH6,0 - pH6,5 - pH7,0 her. Die Saccharose-Stammlösung wird jeweils mit einer der Pufferlösungen versetzt. Man tropft die frisch zubereitete Invertase-Lösung, alternativ: die Trockenhefe-Suspension hinzu und lässt 10min reagieren. Dann wird mit dem Glucometer der Glucosegehalt bestimmt. Lehrer-/ Schülerversuch
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Urease aus Sojabohnenmehl - mit Aktivitätsnachweis Bereitstellung des Enzyms zur Hydrilyse von Harnstoff A) Sojamehl wird gemäß Anleitung unter Rühren eine zeitlang mit Wasser extrahiert. Nach dem intensiven zentrifugieren wird der Überstand abpipettiert und zur Fällung der Urease mit Aceton versetzt. Der Niederschlag wird mit Aceton gewaschen. B) Reagenzglasversuch: In wenig Wasser gibt man je eine Spsp. Urease und Harnstoff sowie einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung. Nach 15min wird die Farbreaktion beobachtet. Lehrer-/ Schülerversuch Aceton, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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%))
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II Produkthemmung bei der Urease-Reaktion Reaktionskinetik der Harnstoff-Hydrolyse Eine 10%ige und eine 1%ige Harnstoff-Lösung werden gemäß Anleitung mit Urease-Suspension zur Reaktion gebracht. 5min lang misst man in Zeitabständen von 20sec die elektrische Leitfähigkeit. Lehrer-/ Schülerversuch SII
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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
H. Wenck: Band 11/II Biochemie II 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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