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Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment

Prozesse zur ATP-Gewinnung
Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell

Ihr Versuchsansatz soll den Einfluss des abiotischen Faktors Hitze auf ein Enzym untersuchen. Aus dem Unterricht kennen Sie Enzyme. Viele sind bei Raumtemperatur nur kurz lebensfähig, trotzdem können einfache, aber einprägsame „EnzymExperimente" durchgeführt werden. Die in Kartoffeln enthaltene Katalase kann gut untersucht werden.

Versuchsfrage: Welchen Einfluss hat Hitze auf das Enzym Katalase?

Operationalisierung der Frage (entworfene Versuchsanleitung): 

Versuchsanleitung:

Die Kartoffel wird in mehrere, möglichst gleich dicke Scheiben geschnitten. Jeweils eine Scheibe wird bei Raumtemperatur und eine weitere Scheibe für 30 Minuten im Kühlschrank gelagert. Eine Scheibe wird im Backofen auf 150 °C erhitzt.

Tropfen Sie auf alle Scheiben die 3 %ige H2O2-Lösung. Was passiert?

Formulierung von Hypothesen

Was wird passieren? Kann ich unterschiedliche Ergebnisse beobachten?

Aus dem angeeigneten Vorwissen ergibt sich folgende Vermutung:

Hitze oder auch Kälte bringt die Enzymreaktion zum Erliegen ...

  • eoretische Detailplanung und praktische Experimentdurchführung

Material:

  • frische, rohe Kartoffel
  • Heizplatte/Backofethn
  • Zange
  • 3 %ige H2O2-Lösung
  • Glas-Pasteurpipette oder Kunststoff-Einwegpipette

Registrierung der Daten

  • Protokollieren der Ergebnisse in Form von Tabellen, Messlisten

Probe

Raumtemperatur (RT, 25 °C)

Kühlschrank (4 °C)

Backofen (150 °C)

Beobachtung

Blasenbildung an Stelle mit aufgetropftem H2O2

keine
Blasenbildung

keine
Blasenbildung

Probe Kühlschrank + 30 min bei RT

 

Blasenbildung an Stelle mit aufgetropftem H2O2

 

  • evtl. Dokumentation der Versuchsergebnisse mit Digitalkamera oder Handykamera

Auswertung, Verifizierung

  • Welchen Rückschluss können Sie aus den Ergebnissen ziehen?
  • Wie können Sie die Aussage Ihres Experiments noch verbessern?
  • Falsifizierung der Hypothesen
    Passen die Ergebnisse zu Ihren Vermutungen? Wie beurteilen Sie das „Doppelexperiment" mit der Kartoffelprobe „Kühlschrank/Raumtemperatur“?
  • Beantwortung der Versuchsfrage
    • kritische Reflexion der Daten
      Wurden die Daten fehlerfrei erhoben? Was kann falsch gelaufen sein? Diskutieren Sie die Inkubationszeiten von 30 Minuten bei 4 °C, RT, 150 °C
    • bezüglich Messgenauigkeit und statistischer Aussagekraft
      Wiederholung des Experiments, um sicherzustellen, dass Ergebnisse auch zu reproduzieren sind! Experiment von verschiedenen Mitschülern durchführen lassen. Bleiben die Ergebnisse identisch?
      Nachdenken: Kann das Experiment auch anders durchgeführt werden, z.B. bei 50 und/oder 100 °C? Die Inkubation der Kartoffelstücke erfolgt in jeweils 30-Sekunden-Abständen. Was erwarten Sie? Was kann dabei problematisch sein?
Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
  • bezüglich Messgenauigkeit und statistischer Aussagekraft
    des Experiments, um sicherzustellen, dass Ergebnisse auch zu reproduzieren sind! Experiment von verschiedenen Mitschülern durchführen lassen. Bleiben die Ergebnisse identisch?
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Stoffwechsel.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses StoffwechselStoffwechsel
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Stoffwechsel

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Grundlagen des Stoffwechsels
    • Einleitung zu Grundlagen des Stoffwechsels
    • Grundlagen des Stoffwechsels (Allgemein)
    • Energieumwandlung
      • Einleitung zu Energieumwandlung
      • Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Einleitung zu Wege der Energieumwandlung - Basiswissen Chemie
        • Wasser - das Lebenselexier
        • Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Einleitung zu Kohlenwasserstoffe und funktionelle Gruppen
          • Charakteristischen Reaktionen
      • Zellen und Organellen des Stoffwechsels
    • Fließgleichgewicht und Regulation des Stoffwechsels
    • Stoffwechselregulation
  • Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Einleitung zu Prozesse zur ATP-Gewinnung
    • Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Einleitung zu Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell
      • Aufbau von Proteinen
      • Eigenschaften der Enzyme
        • Einleitung zu Eigenschaften der Enzyme
        • Schlüssel-Schloss-Prinzip
      • Ablauf der Enzymreaktion
      • Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
        • Einleitung zu Möglichkeiten der Enzymbeeinflussung
        • Biokatalysatoren: Einfluss von Temperatur, pH, Salzkonzentration
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          • Einleitung zu allosterische Wechselwirkung
          • Schwermetalle und Enzymaktivität
      • Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
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      • Einleitung zu Chemosynthese: es funktioniert auch ohne Licht
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  • Stoffwechsel vielzelliger Tiere - Wo kommt die Glukose her?
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    • Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Einleitung zu Zellatmung: Abhängigkeit von inneren und äußeren Faktoren
      • Energiebilanz und Regulation der Atmung
      • Regulation des Stoffwechsels
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    • Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
      • Einleitung zu Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?
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        • Einleitung zu alkoholische Gärung
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    • Zusammenfassung: Zellatmung
      • Einleitung zu Zusammenfassung: Zellatmung
      • Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei diesen ATP-produzuierenden Prozessen
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  • Gute Bewertung für Stoffwechsel

    Ein Kursnutzer am 05.03.2016:
    "Die Texte sind sowohl einfach verständlich, als auch sehr detailliert!"

  • Gute Bewertung für Stoffwechsel

    Ein Kursnutzer am 26.10.2015:
    "Der Kurs gefaellt mir sehr gut, und hat mir sehr geholfen, mich auf die Klasur vorzubereiten."

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