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26.05.2023 Biologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen

Arbeitsaufträge

Arbeitsaufträge

Station 1: Anorganischer Katalysator und Biokatalysator "Katalase"

  • Füllen Sie in jedes der 5 RG etwa 2 ml (eine Daumenbreite) Wasserstoffperoxid-Lösung ein.
  • RG 1: Dient zum Vergleich.
  • RG 2: Spatelspitze MnO2 zufügen und umschütteln.
  • RG 3: Kartoffelstückchen zufügen und umschütteln.
  • RG 4: Frisch gepressten Kartoffelbrei (Knoblauchpresse) zufügen und umschütteln.
  • RG 5: Spatelspitze Trockenhefe zufügen und umschütteln.
  • Weisen Sie das entstehende Gas nach! (Wie?)

Station 2: Die pH-Abhängigkeit der Enzymwirkung

  • Bereiten Sie 3 RG mit je einer Spatelspitze Trockenhefe vor.
  • RG 1: + ca. 2 mL (eine Daumenbreite) verdünnte Salzsäure, umschütteln und etwa 5 min lang einwirken lassen
  • RG 2: + ca. 2 mL verdünnte Natronlauge, umschütteln und etwa 5 min lang einwirken lassen
  • RG 3: + ca. 2 mL Leitungswasser, umschütteln und etwa 5 min lang einwirken lassen.
  • Prüfen Sie zwischenzeitlich den pH-Wert von Salzsäure, Natronlauge und Leitungswasser.
  • Fügen Sie dann zu allen 3 RG je 1 mL Wasserstoffperoxid-Lösung zu.Station

3: Die Temperaturabhängigkeit der Enzymwirkung

  • Bereiten Sie 4 RG vor:
  • RG 1: + Spatelspitze Trockenhefe + ca. 1 mL (halbe Daumenbreite) Leitungswasser. Kochen Sie den RG-Inhalt kurz auf und lassen Sie es danach abkühlen.
  • RG 2: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in Eiswasser stellen.
  • RG 3: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in Wasserbad mit der Temperatur des Leitungswassers stellen.
  • RG 4: + ca. 1 ml Leitungswasser + ca. 2 mL Wasserstoffperoxid-Lösung, 5 min lang in Wasserbad mit 37 °C stellen.
  • Fügen Sie zu RG 1 ca. 2 mL Wasserstoffperoxid-Lösung und zu den RG 2-4 je 1 Spatelspitze Trockenhefe hinzu und vergleichen Sie nach kurzem Schütteln die Intensität der Gasentwicklung.

Station 4: Substratspezifität der Urease

  • Bereiten Sie 3 RG vor:
  • RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite) Harnstoff-Lösung + 2 Tr. Phenolphthalein
  • RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 Tr. Phenolphthalein
  • RG 3: Ca. 2 ml N-Methylharnstoff-Lösung + 2 Tr. Phenolphthalein
  • Geben Sie zu den Versuchsansätzen in RG 2 und RG 3 je 1 mL Urease-Suspension und schütteln Sie kurz um. Stoppen Sie die Zeit bis zur Pinkfärbung des Inhalts

Station 5: Substrathemmung der Urease

  • Bereiten Sie 3 RG vor:
  • RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite) Harnstoff-Lösung (w = 2 %) + 2 Tr. Phenolphthalein
  • RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung (w = 2 %) + 2 Tr. Phenolphthalein
  • RG 3: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung (w = 50 %) + 2 Tr. Phenolphthalein
  • Geben Sie zu den Versuchsansätzen in RG 2 und RG 3 je 1 mL Urease-Suspension und schütteln Sie kurz um. Stoppen Sie die Zeit bis zur Pinkfärbung des Inhalts.

Station 6: Kompetitive Hemmung der Urease

  • Bereiten Sie 5 RG vor:
  • RG 1: Ca. 2 ml (eine Daumenbreite) Harnstoff-Lösung + 3 Tr. Phenolphthalein
  • RG 2: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 mL dest. Wasser + 3 Tr. Phenolphthalein
  • RG 3: Ca. 2 ml Harnstoff-Lösung + 2 mL N-Methylharnstoff-Lösung + 3 Tr. Phenolphthalein
  • RG 2’ und RG 3’: Je ca. 1 ml Urease-Suspension.
  • Gießen Sie die Urease-Suspensionen (RG 2’ und RG 3’) zeitgleich zu den Versuchsansätzen von RG 2 und RG 3 und schütteln Sie kurz um. Beobachten Sie beide Versuchsansätze über einer weißen Unterlage.

Station 7: Vergiftung der Urease durch Schwermetallsalze

  • Bereiten Sie 5 RG vor:
  • RG 1: Ca. 1 ml (halbe Daumenbreite) Urease-Suspension
  • RG 2: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Kupfersalzlösung
  • RG 3: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Nickelsalzlösung
  • RG 4: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Zinksalzlösung
  • RG 5: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Kochsalzlösung
  • Lassen Sie die Salzlösungen 2-3 min lang einwirken!
  • Während dieser Einwirkzeit bereiten Sie 5 weitere RG mit je 2 mL Harnstofflösung (eine Daumenbreite) und 2 Tr. Phenolphthalein vor.
  • Danach gießen Sie die Harnstofflösungen zu den Urease-Suspensionen und schütteln kurz um.

Station 8: Gegenmaßnahmen bei Schwermetallvergiftungen

  • Bereiten Sie 4 RG vor:
  • RG 1: Ca. 1 ml (halbe Daumenbreite) Urease-Suspension .
  • RG 2: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Kupfer(II)-sulfatlösung
  • RG 3: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Kupfer(II)-sulfatlösung.
  • RG 4: Ca. 1 ml Urease-Suspension + 3 Tr. Kupfer(II)-sulfatlösung.
  • Lassen Sie die Kupfer(II)-sulfatlösungen 2-3 min lang einwirken!
  • Während dieser Einwirkzeit werden 4 weitere RG vorbereitet:
  • RG 1’: Ca. 2 mL (eine Daumenbreite) Harnstofflösung + 3 Tr. Phenolphthalein + 1 mL H2O.
  • RG 2’: wie RG 1’.
  • RG 3’: Ca. 2 ml Harnstofflösung + 3 Tr. Phenolphthalein + 1 ml EDTA-Lösung.
  • RG 4’: Ca. 2 ml Harnstofflösung + 3 Tr. Phenolphthalein + 1 ml Cysteinlösung.
  • Dann gießen Sie die Harnstofflösungen zu den Urease-Suspensionen (RG 1’ à RG 1, RG 2’ à RG 2, usw.).
  • Notieren Sie die Beobachtungen nach 5, 15 und 30 Minuten. (Nehmen Sie den RG-Ständer der Station 8 für die weitere Beobachtung zur nächsten Station mit).

Station 9a: Enzymatischer Abbau von Harnstoff – Messwerterfassung mit dem Computer

  • Pipettieren Sie 10 ml Harnstofflösung in das Schnappdeckelglas mit Rührfisch.
  • Schalten Sie dann den Magnetrührer ein und prüfen die Leitfähigkeit mit dem Leitfähigkeitsprüfer. Der Computer zeigt die Leitfähigkeit digital in mS (Millisiemens) an.
  • Wenn die Leitfähigkeit konstant bleibt, geben Sie 2 ml Urease-Suspension zu und klicken mit der Maustaste das grüne Feld "Start" an.

Versuch 9b: Enzymatischer Abbau von Harnstoff – Messwerterfassung mit dem pH-Meter

  • Der Verlauf des Harnstoffabbaus wird durch die pH-Messung der Lösung verfolgt.

Station 10: Was haben Enzyme mit Käse zu tun?

  • Beschriften Sie 3 RG mit "Lab", "Lab erhitzt" und "K" für Kontrolle.
  • Stellen Sie diese 3 RG mit 2 ml (eine Daumenbreite) frischer, pasteurisierter Milch ins Wasserbad mit 37 °C.
  • RG 4: Eine halbe, im Mörser zerriebene Hobbythek-Labtablette in 2 mL (eine Daumenbreite) Leitungswasser auflösen und den Inhalt von RG 4 auf RG 4 und RG 5 verteilen.
  • RG 5: Die Enzymlösung etwa 1 min lang aufkochen.
  • Geben Sie zum RG "Lab" 3 Tr. der nicht erhitzten "Lab-Lösung" (RG 4) und ins RG "Lab erhitzt" 3 Tr. der aufgekochten "Lab-Lösung" (RG 5). Stellen Sie beide RG nach dem Vermischen der Inhalte für 10 min in ein 37 °C-Wasserbad und notieren Sie alle 2 min ihre Beobachtungen