Experimente der Kategorie "Biochemische Prozesse/ Biotechnologie"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
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
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
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
Enzymhemmung bei der Speichelamylase biochemische Methode zur Kariesprophylaxe Gemäß Anleitung wird eine Amylase-Lösung aus Speichel vorbereitet, außerdem Teeextrakte aus Schwarzem und Grünem Tee, aus Früchte- und Fencheltee. Eine Tüpfelplatte mit jeweils 2 Tropfen LUGOL'scher Lösung wird bereit gehalten. Im Rggl. vermischt man jeweils 1ml Teeextrakt mit 1ml Stärke-Lösung. Eine Blindprobe aus Wasser und Stärke-Lösung wird ebenfalls angesetzt. Danach werden nach angegeben Zeitraster mit der Pipette Proben aus den Rggl. entnommen und auf die Tüpfelplatte gebracht. Lehrer-/ Schülerversuch
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
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
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
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
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)
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
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
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
Hydrolyse von p-Nitrophenylacetat - photometrisch Modellreaktion einer Esterasewirkung (z.B. Papain) Gemäß Anleitung wird eine Phosphat-Pufferlösung pH9 zubereitet. Mit diesem Phosphatpuffer werden wiederum 0,001-molare Imidazol-, und eine 0,001-molare Cystein-Lösung sowie eine Papain-Lösung angesetzt. Eine 0,01-molare ethanolische p-Nitrophenylacetat-Lösung wird bereitgestellt. In Küvetten werden die drei Katalysatorlösungen für den Nullabgleich mit je 3ml Pufferlösung versetzt. Die photometrische Messung erfolgt jeweils nach Einspritzen der pNPA-Lösung. Man variiert für weitere photometrische Untersuchungen die Reaktionstemperatur gemäß Anleitung. Lehrer-/ Schülerversuch SII Ethanol (absolut), L-Cystein, Imidazol, Papain
Hydrolyse von p-Nitrophenylacetat - visuell-kolorimetrisch Modellreaktion einer Esterasewirkung (z.B. Papain) Gemäß Anleitung wird eine Phosphat-Pufferlösung pH8 zubereitet. Mit diesem Phosphatpuffer werden wiederum 0,001-molare Imidazol-, Cystein- und Cysteamin-Lösungen angesetzt. Eine 0,01-molare ethanolische p-Nitrophenylacetat-Lösung wird bereitgestellt. Die Imidazol-, die Cystein- und die Cysteamin-Lösungen werden jeweil in einem Rggl. vorgelegt, ebenso eine reine Phosphat-Pufferlösung. Möglichst zeitgleich startet man die Reaktion durch Zugabe von jeweils 0,5ml p-NPA-Lösung und schüttelt gut durch. Die Farbreaktionen werden verglichen. Lehrer-/ Schülerversuch SII Ethanol (absolut), Imidazol, L-Cystein, Cysteamin, Papain
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
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
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%))
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
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)
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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