Einfluss von Hitze auf Enzyme - Ein Experiment
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 | keine |
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?
- kritische Reflexion der Daten
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