Experimente der Kategorie "Biochemische Prozesse/ Biotechnologie"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Sauerstoffproduktion durch Photosynthese | Nachweis mit Indigocarmin | Gemäß Anleitung wird eine verdünnte Indigocarmin-Lösung mit wenig Dithionit-Lösung bis zur Farblosigkeit reduziert, mit etwas Natron versetzt und bis zur halben Füllhöhe auf drei Rggl. verteilt. Das erste Glas wird mit einem Zweig Elodea bestückt, die Flüssigkeit im ersten und zweiten Glas mit etwas Speiseöl überschichtet, das dritte Glas mit Gummistopfen verschlossen. Man belichtet wie beschrieben mit starker Lichtquelle oder einen Tag lang mit direktem Sonnenlicht. Das dritte Glas wird dann kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumdithionit |
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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 |
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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 |
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Modellversuch zur respiratorischen Kompensation einer metabolischen Acidose | Verhalten eines Hydrogencarbonat-Kohlensäure-Puffers (Modell-Blutpuffer) | Gemäß Anleitung wird eine Natriumhydrogencarbonat-Lösung unter leichtem Rühren mit 0,1-molarer Salzsäure versetzt. Unter pH-Messkontrolle wird tropfenweise weitere Salzsäure zugegeben, bis pH 7,4 exakt erreicht ist. Man setzt dieser Pufferlösung nun Milchsäure zu und misst erneut den pH-Wert. Zur Modellierung der respiratorischen Kompensation wird 1-2min kräftig gerührt, so dass Kohlendioxid sichtlich entweicht. Danach erfolgt erneute pH-Wert-Messung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Milchsäure (ca. 90 %ig) |
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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 | |
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Das wachsende Ei und die „Eifontäne“ | Osmotische Vorgänge zwischen Eimembranen | Gemäß Anleitung wird ein rohes Ei mit Essigessenz von der Kalkschale befreit und nach dem Abspülen in destilliertes Wasser gegeben. Nach Beendigung der Größenzunahme nimmt man es heraus und sticht es mit einer Nadel an. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (25-90%)) |
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Proteolytischer Abbau eines Enzyms | Zerstörung von Urease durch Pepsin | Gemäß Anleitung werden eine Pepsin- und eine Harnstoff-Lösung zubereitet. In zwei Erlenmeyerkolben wird dieser Harnstoff-Lösung jeweils etwas Phenolphthalein-Lösung zugetropft. Proteolyse und Kontrollversuch: In zwei Rggl. gibt man je eine Spsp. Urease. Dem ersten Ansatz setzt man gemäß Anleitung demin. Wasser, verdünnte Salzsäure und Pepsin-Lösung zu, dem Kontrollansatz nur demin. Wasser. Nach einer Reaktionszeit von 30min im 37°C-Wasserbad bringt man den ersten Ansatz mit verd. Natronlauge unter Kontrolle mit pH-Indikator-Papier auf das pH-Niveau des Kontrollansatzes. Dann gießt man die beiden Ansätze jeweils in eine der Harnstoff-Lösungen und beobachtet die Farbreaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Pepsin, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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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 |
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Ausatemluft untersuchen (einfach) | Nachweis von Kohlendioxid mittels Kalkwasser | Gemäß Anleitung gibt man Kalkwasser in ein großes Rggl. Mit einem Trinkhalm wird Ausatemluft in die Flüssigkeit eingeblasen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Tyrosinase in Kartoffeln | Nachweis des Enzyms und Denaturierung durch Erhitzen | Eine Kartoffel wird in sehr stark gekühltes Wasser hinein gerieben. Man filtriert durch ein Tuch und befüllt mit dem Filtrat zwei Rggl. ca. zur Hälfte. Einen Ansatz erhitzt man über der Brennerflamme kurz zum Sieden. Nach dem Abkühlen verschließt man die Rggl. mit Stopfen, schüttelt durch und beobachtet die Veränderungen. Nach 5min setzt man dem unbehandelten Filtrat eine kleine Spsp. Natriumdithionit zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumdithionit |
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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 | |
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Enzymatische Bräunung | Wirkung von Ascorbinsäure beim Apfel | Ein Apfel wird gemäß Anleitung zerrieben, die Masse auf zwei Uhrgläser verteilt. Eine dieser Portionen wird mit Ascorbinsäure vermengt. Man gibt je eine Spatelportion der beiden Proben in ein Rggl., bedeckt die erste Apfelmasse mit Wasser, dem Apfel-Ascorbinsäure-Ansatz tropft man etwas Essig hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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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 | |
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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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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) |
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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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