Experimente der Kategorie "Biochemische Prozesse/ Biotechnologie"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Oxidation von Isocitrat zu alpha-Ketoglutarat Wirkung von Isocitrat-Dehydrogenase und Mangan(II)-Ionen als Cofaktor Vorbereitend werden nach Anleitung die Isocitrat-, die Puffer-, die NADP-, die Enzym- und die Cofaktor-Lösung in den notwendigen Konzentrationen angesetzt. Gemäß Pipettierschema werden die Reaktionsansätze zusammengestellt. Durch Zugabe der Enzymlösung wird die Reaktion gestartet. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat, Imidazol, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
Bildung von Assimilationsstärke (II) Nachweis der Kohlendioxidabhängigkeit der Photosynthese Vorbereitend wird bei einer Geranien-Topfpflanze ein mit Ätznatron gefülltes Rggl. direkt unter eines der Blätter positioniert. Das Blatt liegt mit seiner Unterseite auf und wird mit Klebefilm befestigt. Nach 24-stündiger Ruhezeit im Dunkeln wird die Pflanze für 2h dem Licht ausgesetzt. Dann entfernt man das entsprechende Blatt, gibt es für 5min in siedendes Wasser, anschließend in eine Kristallisierschale mit siedendem Ethanol. Man extrahiert dort 10-15min lang die Farbstoffe, entnimmt das entfärbte Blatt und breitet es auf einem Papiertuch aus. Nach dem Trockentupfen gibt man das Geranienblatt in eine Petrischale mit verdünnter LUGOL'scher Lösung. Lehrer-/ Schülerversuch SII Ethanol (ca. 96 %ig), Natriumhydroxid (Plätzchen)
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
Anorganische und enzymatische Katalase Zersetzung von Wasserstoffperoxid - unterschiedlich katalysiert Vorbereitend wird eine 0,2%ige ethanolische Tetramethylbenzidin-Lösung bereit gestellt. Reagenzglasversuch: In vier Rggl. wird Wasserstoffperoxid-Lösung vorgelegt und mit einigen Tropfen der Tetramethylbenzidin-Lösung vermischt. Der ersten Ansatz wird mit eine Spsp. Mangangdioxid, der zweite mit einem Stück roher Kartoffel mit Schale, der dritte mit einem Stück gekochter Kartoffel und der vierte mit einer Spsp. Katalase versetzt. Man vergleicht die Reaktionen und macht an der Öffnung des Rggl. die Glimmspanprobe. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas)
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)
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)
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)
Farbreaktion zum Nachweis von NADH Iodnitrotetrazolium mit N-Methyl-phenazonium als Reagenz Vorbereitend wird eine Hefesuspension aus Trockenhefe und TRIS sowie jeweils eine NADH- und eine NAD-Lösung gemäß Anleitung zubereitet. Für die Nachweis-Reagenz werden 22 mg Iodnitrotetrazoliumchlorid mit 3 mg Methylphenazonium-methylsulfat in 10 ml Wasser gelöst. In zwei Reagenzgläsern setzt man zu 2,5 ml TRIS-Pufferlösung (pH 7,5) 4 Tropfen NADH-Lösung bzw. 4 Tropfen NAD-Lösung. Beiden Proben sowie eine dritte mit 2,5 ml Hefesuspension werden einige Tropfen Nachweis-Reagenz zugesetzt. Man vergleicht die Farbreaktionen. Lehrer-/ Schülerversuch Phenazin-methosulfat
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%))
Dopamin-sensitive Elektrode - high tech mit einer überreifen Banane Oxidation von Dopamin mittels Tyrosinase Vorbereitend wird gemäß Anleitung aus Kaliumdihydrogenphosphat- und Dinatriumhydrogenphosphat-Maßlösungen eine Phosphat-Pufferlösung pH=6,5 hergestellt. Ein kleines Stück überreife Banane wird mittels Spatel auf einem kleinen Stück Leintuch verstrichen. Das Tuchstück wird auf der Membran einer Sauerstoffelektrode befestigt. Mit diesem präparierten Biosensor bestimmt man man gemäß Anleitung den Anfangswert in 50 ml Phosphat-Pufferlösung. Nach Zugabe von 0,5ml Dopamin-Lösung misst man erneut, bis der Sauerstoffgehalt auf den konstanten Endwert abgesunken ist. Die Messung wird zur Gewinnung einer Kalibriergeraden mit jeweils veränderten Portionen Dopamin-Lösung wiederholt. Lehrer-/ Schülerversuch Dopamin-hydrochlorid
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)
Katalase-Aktivität in Pflanzenmaterial Nachweis der enzymatischen Reaktion in Kartoffel, Lauch, Zucchini und Banane Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine Phosphat-Pufferlösung pH7 sowie eine ca. 1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung angesetzt. Das Pflanzenmaterial wird mit dem Messer zerkleinert und anschließend mittels Seesand in der Reibeschale gemörsert. Man schlämmt mit Puffellösung auf und filtriert durch ein Tuch. Das jeweilige Filtrat - als Enzymlösung - wird in eine Saugflasche mit seitlich angesetztem Kolbenprober gegeben. Nach Zugabe von Wasserstoffperoxid-Lösung wird sofort der Stopfen dicht aufgesetzt. Die Gasentwicklung wird volumetrisch gegen die Zeit erfasst. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
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
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
Citrat-Synthese Umsetzung von Oxalacetat mit Citrat-Synthase Vorbreitend stellt man gemäß Anleitung eine TRIS-Pufferlösung pH7,5, eine Oxalacetat-Lösung, eine gepufferte Citrat-Synthase-Lösung, eine Citronensäure-Lösung und eine salzsaure Eisen(III)-chlorid-Lösung her. Vier Reagenzgläser werden gemäß Pipettierschema befüllt. Nach einer Reaktionszeit werden jeweils 0,2 ml Eisen(III)-chlorid-Lösung zugefügt. Die jeweiligen Farbausprägungen werden verglichen. Lehrer-/ Schülerversuch Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Citronensäure-Monohydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
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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