Experiment: Temperaturabhängigkeit der Amylase
Aufgabe: Im Experiment soll das Temperaturoptimum der Amylase ermittelt werden. Dazu werden Stärke, Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolsche Lösung) und Speichel einer Versuchsperson benötigt. Weiterhin sind notwendig: Reagenzgläser, Räume verschiedener Temperatur oder ein Thermoblock bzw. eine Heizplatte und ein Kühlschrank.
Experimentelle Durchführung: Eine identische Menge Stärke (0,1 g) wird mit einer immer gleichen Menge Speichel (3 ml) zu einer Lösung vermischt. Die vorbereiteten Gemische aus Stärke und Speichel werden bei unterschiedlichen Temperaturen für eine Zeit von 5 Minuten inkubiert.
Nach dieser Inkubationszeit wird die Probe auf Eis abgekühlt, um eventuelle Enzymaktivitäten zu stoppen. Dann wird unter Zugabe von Iod-Kaliumiodid-Lösung beobachtet, ob noch Stärke im Gemisch vorhanden ist.
Temperatur | Beobachtung: Ist Stärke vorhanden? |
4 °C (Kühlschrank) | ja |
37 °C (Wasserbad) | nein $\Rightarrow$ Amylase aktiv! |
90 °C (Wasserbad) | ja |
Beobachtungen:
Sehr niedrige und sehr hohe Inkubationstemperaturen verhindern den Stärkeabbau. Das Stärkespeichelgemisch bei 90 °C und das im Kühlschrank geben einen positiven Stärkenachweis. Dies wird durch eine intensive Blaufärbung der Lösung sichtbar. In der „37 °C-Probe" fällt der Nachweis negativ aus. Der Stärkeabbau erfolgt optimal bei Körpertemperatur. Mit einer Messreihe in Temperaturschritten von 2–5 °C kann das Temperaturoptimum noch genauer eingegrenzt werden. Bei 90 °C denaturiert die Proteinstruktur der Amylase und wird dabei irreversibel geschädigt. Stärke kann nicht mehr abgebaut werden. Die Kühlschrankprobe kann auf Körpertemperatur erwärmt werden, das Enzym wird dann wieder Aktivität zeigen.
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