S Substratspezifität - Experimente Biologie

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S Substratspezifität

SEKUNDARSTUFE > S ENZYME
Substraspezifität  Beispiel Urease 
Info: Urease nennt man ein Enzym, das zuerst im Urin nachgewiesen werden konnte. Es kommt aber in allen Geweben und Zellen vor und und spaltet sehr spezifisch Harnstoff . 
 

Enzyme Urease Arbeitsunterlage 1-----------------------------------------
Nachweis von Urease

Material: Sojabohnen, große Reagenzgläser, Harnstoff, Wasser, Bunsenbrenner
 
Vorbereitung: Gewinnung von Urease
1: Man mixt trocken 3 g Sojabohnen zu einem Pulver.
2: Lösung des Pulvers in 20ml Wasser.
3: Das Pulver setzt sich ab und man kann den Überstand als Enzymsuspension nutzen. Aufbewahrung in Eiswasser.
4: Man stellt sich eine 1%ige Harnstofflösung her.
 
Versuch:
1: Man bereitet 3 saubere Reagenzgläser vor.
2: weiteres Vorgehen nach folgendem Schema: 


Info: Die Harnstofflösung ist leicht sauer. Das Bromthymolblau ist ein Indikator, der pH abhängig seine Farbe ändert. Im sauren Bereich ist er gelb, Im Alkalischen Bereich wird er erst grünlich, dann blau. Der Indikator zeigt also an, ob Harnstoff eher durch Energiezufuhr oder durch das Enzym gespalten wird. Dabei ist Voraussetzung, dass Bromthymolblau nicht temperaturempfindlich ist.
 
Die Reaktion:

 
Aufgabe: Informieren Sie sich über die Entstehung und die Bedeutung von Harnstoff als Zellgift im normalen Stoffwechsel (Internet oder Lehrbücher).
 
 
 
Enzyme Urease Arbeitsunterlage 2 --------------------------------------
Urease: Substratspezifität
Ute Kaiser, Seminararbeit Päd. Hochschule Frbg.
 
These: Enzyme reagieren meist nur mit bestimmten Ausgangsstoffen (Substrate). Es liegt Substratspezifität vor. Das bedeutet für jeden Stoffwechselvorgang ein besonderes Enzym.
Überprüfung: Man wählt zwei Substrate, die möglichst ähnlich sind, wie z.B.
Harnstoff und Thioharnstoff.   
               
 
Material: Sojabohnen, Reagenzgläser, Harnstoff, Thioharnstoff, Wasser, Bunsenbrenner
Vorbereitung: Gewinnung von Urease
  1. Man mixt trocken 3 g Sojabohnen zu einem Pulver.
  2. Lösung des Pulvers in 20ml Wasser.
  3. Das Pulver setzt sich ab und man kann den Überstand als Enzymsuspension nutzen. Aufbewahrung in Eiswasser.
  4. Man stellt sich eine 1%ige Harnstofflösung und eine 1% Thioharnstofflösung her.
Versuch: Test auf Substratspezifität  
  1. Man bereitet 3 saubere Reagenzgläser vor.
  2. weiteres Vorgehen nach folgendem Schema:

Beobachtung?
 Info: Die Harnstofflösung ist leicht sauer. Das Bromthymolblau ist ein Indikator, der pH abhängig seine Farbe ändert. Im sauren Bereich ist er gelb, im alkalischen Bereich wird er erst grünlich, dann blau. Der Indikator zeigt also an, ob Harnstoff eher durch Energiezufuhr oder durch das Enzym gespalten wird. Dabei ist Voraussetzung, dass Bromthymolblau nicht temperaturempfindlich ist. Das muss überprüft werden.  
 

Enzyme Urease Arbeitsunterlage 3___________________________________________
Enzym Urease: Leitfähigkeit
Ute Kaiser, V. Schneider
 
Info: Urease ist ein Enzym, das in allen Geweben vorkommt und sehr spezifisch Harnstoff spaltet. 
Es ist das erste Enzym, das gekennzeichnet wurde. Heute ist es getrocknet zu erwerben.
Da bei der Reaktion NH4+ entsteht, verändert sich die Leitfähigkeit in der Reaktionslösung erheblich. Man kann also den Ablauf der Reaktion durch Messung der Leitfähigkeit sehr elegant und sehr genau ermitteln.  
                     
Material: getrocknete Urease (Cemikalienhandel), Reagenzgläser, Leitfähigkeitsmesser, Wasser, Bunsenbrenner
Versuch: Messung der Urease Reaktion mit dem Leitfähigkeitsmesser  
Der Versuch sollte so angelegt sein, dass innerhalb von 10 min gute Messergebnisse anfallen. 
Im Vorversuch testen!

1: Einrichten des Versuchsaufbaus
2: 300ml einer 0,5%igen Harnstofflösung
3: 10ml einer 1% Ureaselösung (Urease löst sich schlecht in Wasser! Durch Zugabe von wenig Kochsalz und mehrfaches Aufziehen und Ausblasen mit einer Pipette ist eine Lösung herzustellen.
4: Testen des Versuchsaufbaus und der Messeinstellung mit einer Probelösung
5: Festlegung der Reagentienmengen.
 
Mögliche Untersuchungen: 
Verfolgung des zeitlichen Verlaufs und Erstellen einer Grafik 
Abhängigkeit der Reaktion vom Enzymgehalt 
Abhängigkeit der Reaktion vom Substratgehalt 
Untersuchung des Einflusses von Eisensalzen  
Untersuchung der Temperaturempfindlichkeit
 
 

 
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