Abiturwissen Chemie Oberstufe/Proteine/Versuche zur Wirksamkeit von Enzymen/Kälteabhängigkeit

Benötigte Materialien und Chemikalien:

• 2 Gefäße
• Stärke
• Wasser
• Iodlösung (Betaisodona-Lösung)
• Speichel
• Kühlschrank

Vermutung:

Da Amylase ein körpereigenes Enzym ist, ist zu vermuten, dass sie bei Körpertemperatur (37 °C) am besten wirkt. Bei sehr niedrigen Temperaturen sollte keine bzw. nur geringe Enzymtätigkeit zu beobachten sein.

Versuchsdurchführung:

1. Zunächst wird eine Stärkelösung hergestellt, indem wenig Stärke in Wasser gelöst wird.
2. In diese Flüssigkeit tropft man nun Iodlösung, bis sie sich blau färbt und diese Färbung auch beim Schütteln/Rühren erhalten bleibt und verteilt die Lösung auf zwei Gefäße.
3. Zu der einen Lösung gibt man anschließend noch etwas Speichel hinzu.
4. Ein Gefäß wird bei Raumtemperatur (ca. 25 °C) gelagert und dient zum Vergleich, das zweite Gefäß, welches Speichel enthält, wird in den Kühlschrank (ca. 5 °C) gestellt. Beide Proben werden über einen längeren Zeitraum stehen gelassen.

Beobachtung:

Bild 1: Ausgangsituation

1. Zu Beginn weisen beide Lösungen die gleiche Blaufärbung auf. Die Probe links ist das Vergleichsmuster, die rechte Probe enthält Speichel.

Bild 2: Versuchsende

2. Nachdem das zweite Gefäß über Nacht im Kühlschrank gelagert wurde (ca. 12 Stunden bei 5 °C) ist lediglich eine geringe Entfärbung zu beobachten.

Deutung:

Das im Speichel enthaltene Enzym Amylase wirkt bei niedrigen Temperaturen nicht bzw. nur sehr gering und sehr langsam, da es sich bei dieser um ein körpereigenes Enzym handelt, welches aus diesem Grund am besten bei ca. 37 °C wirkt. Daher ist bei der Probe aus dem Kühlschrank auch noch keine bzw. nur eine sehr geringe Entfärbung zu erkennen.

Weitere Überlegung – Versuchsfortsetzung:

In der Fortführung des Versuchs soll nun geprüft werden, ob die Struktur der Amylase im Kühlschrank zerstört wurde.

Versuchsdurchführung:

1. Ausgangsbasis bilden dabei die Proben, wie sie im Bild 2 zu sehen sind.
2. Die Probe aus dem Kühlschrank (rechts im Bild) wurde nun über einen längeren Zeitraum bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Beobachtung:

Bild 3: Wirkung der Amylase

Nach einiger Zeit ist jetzt auch hier eine deutliche Entfärbung im Vergleich zur Ausgangslösung zu erkennen.

Deutung:

Es ist zu vermuten, dass die Amylase durch die Lagerung im Kühlschrank nicht zerstört, sondern nur in ihrer Wirksamkeit eingeschränkt wurde. Sobald die Lösung wieder Raumtemperatur erreicht hat, beginnt die Amylase zu wirken, also die Stärke abzubauen.