Experimente der Kategorie "Aminosäuren/ Proteine/ Enzyme"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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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Schaumstoff STÄRKOPOR aus Stärke | Intra- und intermolekulare Wasserstoffbrücken im Kohlehydrat-Protein-Gemisch | Vorbereitend wird der trockenschrank oder Backofen auf ca. 180 vorgeheizt. Gemäß Angaben werden die Kartoffel- oder Maisstärke mit Backpulver und Gelatinepulver giut vermischt. Durch Einrühren von Wasser erzeugt man eine gießfähige Konsistenz. Auf einen geölten Teller gegossen bringt man die Masse in den vorgeheizten Wärmeschrank/ Backofen, schaltet die Beheizung aus und lässt die Masse 10min lang reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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) |
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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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Quantitative Effekte bei pH-Änderung von Eiweiß-Lösungen | Eiweißfällung in Abhängigkeit vom pH-Wert | Vorbereitend werden gemäß Anleitung durch unterschiedliche Mischungen von Dinatriumhydrogenphosphat- und Citronensäure-Maßlösungen Citrat-Phosphat-Pufferlösungen mit pH=3, pH=5 und pH=7 bereitgestellt. In drei Rggl. werden zu 2ml Fleischsaft 5ml der jeweiligen Puffer gegeben. Man tropft der pH5-Lösung Ethanol bis zum Entstehen einer leichten Trübung zu und zählt die Tropfen. Die gleiche Tropfenzahl wird dann den beiden anderen Ansätzen zugesetzt. Man vergleicht die Proben nach einigen Minuten. Mit einer Eiklar-Lösung wird der Versuch wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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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%)) |
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Glucose-selektive Enzymelektrode | Messung von Glucose-Oxidase-Aktivität zur Ermittlung von Glucosegehalten | Vorbereitend werden gemäß Anleitung aus Natronlauge- und Essigsäure-Maßlösungen ein Acetat-Puffer pH5 und aus Kaliumdihydrogenphosphat- und Dinatriumhydrogenphosphat ein Phosphat-Puffer pH6,9 hergestellt. Zur Untersuchung stehen Glucose-Lösungen 6 verschiedener Konzentrationen (c= 0,1 - 2,0 mmol/l) bereit. Das gemäß Beschreibung durch Benetzung mit Glucose-Oxidase präparierte Leinentuchstück wird 60min lang in einer Propan-2-ol/Pentandial/Wasser-Lösung geschüttelt und nach dem Abspülen auf der Sauerstoffelektrode befestigt. In einem acetat-gepuffertem Gemisch aus Glycerin, Flüssigsorbit und Tetramethylammoniumchlorid wird die präparierte Elektrode aufbewahrt. 100ml der zu prüfenden Glucose-Lösung werden jeweils unter Rühren mit Sauerstoff gesättigt. Dann wird mit der eingetauchten Enzymelektrode der Sauerstoffgehalt und seine Veränderung in 10-sec-Abständen gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Isobutanol, Glutardialdehyd-Lösung (wässrig, w=25%), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Tetramethylammoniumchlorid |
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Hydratation von Fumarat | Malat-Darstellung mittels Fumarase | Vorbereitend werden eine Fumarat-Lösung, eine Maleat-Lösung, eine Malat-Lösung und eine Fumarase-Lösung nach Anleitung zubereitet. Für das Nachweis-Reagenz verdünnt man 10%ige Kupfer(II)-sulfatlösung mit demin. Wasser und fügt gemäß Anleitung wenig Pyridin hinzu. Man befüllt 6 Reagenzgläser, wie im Pipettierschema angegeben, mit den Lösungen. Der ersten 3 Rggl. werden sofort einige Tropfen Nachweis-Reagenz zugesetzt. Man vermischt durch Schütteln. Den anderen drei Rggl. tropft man nach 5-10 min ebenfalls Nachweis-Reagenz zu. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | DL-Äpfelsäure, Pyridin, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Oxidation von Isocitrat | Katalyse mit Isocitrat-Dehydrogenase und Mangan(II)-Ionen | Vorbereitend werden eine 0,1%ige Isocitrat-Lösung, eine NADP-Lösung, eine Mangan(II)-chlorid-Lösung, eine ICDH-Lösung sowie eine Imidazol-Pufferlösung pH 7,1 gemäß Anleitung hergestellt. Reagenzgläser werden mit den Lösungen wie im Pipettierschema angegeben befüllt. Man startet die Reaktion durch Zugabe der ICDH-Lösung. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat, Imidazol |
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Immobilisierung von Malat-Dehydrogenase | Ein schwach basischer Ionenaustauscher als Trägermaterial | Vorbereitend wäscht man das Ionenaustauscherharz (Lewatit MP62) mit demin. Wasser und danach mit TRIS-Pufferlösung pH 7,5. Durch Mischen des Ionenaustauschers mit Pufferlösung und Malat-Dehydrogenase bzw. mit Trockenhefesuspension wird das Harz beladen. Nach nochmaligem Waschen mit Pufferlösung ist das Präparat fertig. Es hält im Kühlschrank mehrere Monate lang. Vergleichend prüft man die Reaktionszeit bzw. -intensität beim NADH-Abbau in gepufferter Oxalacetat-Lösung, zum einen mit der Malat-Dehydrogenase Stammlösung und zum anderen mit den beladenen Lewatit-Perlen. NADH-Nachweis-Reagenz dient zur Kontrolle des Prozesses. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Oxalessigsäure, Phenazin-methosulfat |
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Grundversuch zur Elektrophorese | Hämoglobin wandert im elektrischen Feld | Vorbereitend stellt man sich nach Anleitung mit Dinatriumhydrogenphosphat und Kaliumdihydrogenphosphat zwei Maßlösungen her, die man zu einer Pufferlösung von pH 8,4 zusammenführt. Hämoglobin wird in der Pufferlösung so gelöst, dass eine deutliche Färbung eintritt. U-Rohr-Versuch: Der untere Teil wird mit dieser Hämoglobin-Lösung gefüllt. In beiden Schenkeln wird dann vorsichtig mit der pH-8,4-Pufferlösung überschichtet. Zwei Kupferelektroden tauchen in die Schenkel des U-Rohres und werden mit 250V-Gleichspannung beschaltet. | Lehrerversuch | |
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Der Isoelektrische Punkt bei Gelatine | Vergleich der Quellungsintensität bei verschiedenen pH-Werten | Vorbereitend stellt man sich aus Dinatriumhydrogenphosphat- und Citronensäure-Maßlösungen Citrat-Phosphat-Puffer-Lösungen pH3, pH4, pH5, pH6 und pH7 her. Alternativ kann man aus Essigsäure und Ammoniak-Lösung Acetat-Puffer-Lösungen entsprechender pH-Werte herstellen. Reihenuntersuchung: In Rggl. werden gleich Portionen von Gelatine-Pulver mit den vorbereiteten Puffer-Lösungen auf gleiche Füllhöhe aufgefüllt. Die Quellung verläuft über mehrere Stunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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pH-Abhängigkeit der Eiweißfällung | Vergleichende Eiweiß-Denaturierung bei pH 3, 5 und 7 | Vorbereitend stellt man nach Anleitung Maßlösungen von Dinatriumhydrogenphosphat und von Citronensäure her und kombiniert diese zu den drei verschiedenen Citrat-Phosphat-Puffer-Lösungen. Reagenzglasversuch: Eine Fleischsaft-Lösung wird in drei Ansätzen jeweils mit einer der drei Puffer-Lösungen versetzt. Man vergleicht die Ausprägung der Trübung. Der Versuch wird mit Eiklar-Lösung wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Reaktion von Aminogruppen mit salpetriger Säure | Primäre Amine und alpha-Aminosäuren reagieren unter Stickstoff-Freisetzung. | Vorbereitend stellt man jeweils eine 1-molare Glycin- bzw. Alanin-Lösung sowie eine 10%ige Natriumnitrit-Lösung her. Reagenzglasversuch: Die Glycin-Lösung wird mit gleichem Volumen Natriumnitrit-Lösung vermischt. Man setzt einige Topfen Eisessig oder verd. Salzsäure zu und schüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrit, Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Halbquantitativer Nachweis von Aminosäuren | Ninhydrin als Farbreagens in der visuell-kolorimetrischen Bestimmung | Vorbereitend stellt man Glycin-Lösungen der Kontentration w=25%, 50%, 75% und 100% bereit sowie eine Ninhydrin-Lösung w=0,5% in n-Butanol. Die Glycin-Probenlösung (25%<w<100%) und die vier Vergleichslösungen werden in kleinen aber gleichen Portionen mit dem 20-fachen Volumen der Ninhydrin-Lösung versetzt. Man vergleicht die Intensität der blauvioletten Farbe und ordnet die Probenlösung entsprechend zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ninhydrin, 1-Butanol |
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Harnstoffspaltung durch Bodenbakterien | Enzymatische Reaktion aus dem Stickstoffkreislauf der Natur | Vorbereitend stellt man fein gesiebte Garten- Kompost- oder Ackererde bereit. In einem Erlenmeyerkolben wird eine Portion dieses Bodenmaterials mit einer Spsp. Harnstoff und demin Wasser aufgeschlämmt. Ein längeres Stück angefeuchtetes pH-Indikatorpapier wird mittels Stopfen, der den Kolben verschließt, eingeklemmt. Bei 35°C lässt man den Ansatz im Trockenschrank bzw. Wasserbad mindestens 1h lang reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Denaturierung von Protein durch pH-Wert-Änderung | Störung der Sekundär- und Tertiärstruktur durch Säuren und Alkalien | Vorbereitend stellt man eine 20%ige Trichloressigsäure-, eine 20%ige Sulfosalicylsäure- und eine 5%ige Gerbsäure-Lösung bereit. Reihenversuche: In Reagenzgläsern versetzt man Eiklar-Lösung bzw. Fleischsaft-Lösung jeweils mit Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Natronlauge, Trichloressigsäure, Sulfosalicylsäure und Gerbsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w= 10%), Trichloressigsäure, 5-Sulfosalicylsäure-Dihydrat |
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Womit man Geldscheine präpariert | Ninhydrin färbt die Haut. | Vorbereitend stellt man eine 1%ige Ninhydrin-Lösung in Isopropanol her. Diese Lösung gibt man zu einer Aminosäure-Lösung, z.B. Glycin. Man beobachtet die Farbveränderung. Man lässt etwas Ninhydrin-Lösung auf die Haut (Arm oder Hand) längere Zeit lang einwirken. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ninhydrin, 2-Propanol |
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Präparative Darstellung von Glycin | Reaktion von Monochloressigsäure mit Ammoniak | Vorbereitend löst man gemäß Anleitung Monochloressigsäure in wenig Wasser und tropft unter Schütteln konz. Ammoniak-Lösung hinzu. Das Gemisch lässt man 1-2 Tage stehen und dampft es dann vorsichtig ein. Die Reinigung des Glycin-Kristallisats erfolgt nach Anleitung durch mehrfaches Lösen in Wasser und Ausfällen in Methanol. Nach der letzten Filtration sollte im Filtrat kein Chlorid mehr mit Silbernitrat-Lösung nachweisbar sein. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Chloressigsäure, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Methanol |
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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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