Biochemie und Biotechnologie in der Schule: Hubertus ... - ChidS
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4 Enzyme <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>Schule</strong><br />
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Diese Abhängigkeitsfaktoren werden mit alltäglichen Enzymen untersucht, so<br />
dass e<strong>in</strong> Alltagsbezug gegeben ist. Die Substratabhängigkeit,<br />
Temperaturabhängigkeit <strong>und</strong> Produktabhängigkeit werden mit den <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />
Bäckerhefe enthaltenen Enzymen nachgewiesen. Die pH-Wert-Abhängigkeit<br />
sowie die Temperaturabhängigkeit werden am Beispiel <strong>der</strong> Speichel-α-Amylase<br />
untersucht.<br />
4.3.1 Vergärbarkeit verschiedener Zucker<br />
Bei <strong>der</strong> Gärung handelt es sich um e<strong>in</strong>en energieliefernden<br />
Stoffwechselprozess, <strong>der</strong> sowohl unter anaeroben als auch unter aeroben<br />
Bed<strong>in</strong>gungen ablaufen kann. Die Gärung, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e die alkoholische<br />
Gärung, wird hauptsächlich von Mikroorganismen zur Energiegew<strong>in</strong>nung<br />
genutzt. Sie ist <strong>der</strong> wichtigste Stoffwechselprozess aller Eukaryoten <strong>und</strong> nimmt<br />
<strong>in</strong> <strong>der</strong> belebten Natur e<strong>in</strong>e Schlüsselrolle e<strong>in</strong>. Die Eukaryoten nutzen als<br />
energieliefernde Substrate alle möglichen Poly- <strong>und</strong> Monosaccharide. Dabei<br />
werden die Polysaccharide durch enzymatischen Abbau <strong>in</strong> Monosaccharide<br />
umgewandelt <strong>und</strong> anschließend setzt <strong>der</strong> Prozess <strong>der</strong> Glycolyse e<strong>in</strong>. Daran<br />
schließt sich entwe<strong>der</strong> <strong>der</strong> Abbau <strong>der</strong> Substrate zu Ethanol (alkoholische<br />
Gärung) o<strong>der</strong> die vollständige Oxidation bis zum Kohlenstoffdioxid an.<br />
In diesem Experiment wird die Vergärbarkeit verschiedener Mono- <strong>und</strong><br />
Disaccharide durch die Bäckerhefe betrachtet. Die Bäckerhefe bzw. Backhefe<br />
(Saccharomyces cerevisiae) ist e<strong>in</strong> Modell-Mikroorganismus, <strong>der</strong> e<strong>in</strong>e Vielzahl<br />
von aktiven Enzymen zur alkoholischen Gärung besitzt. Der Name<br />
Saccharomyces cerevisiae gibt Aufschluss über die Herkunft <strong>und</strong> Entdeckung<br />
<strong>der</strong> Hefe. Saccharomyces stammt aus dem Altgriechischen <strong>und</strong> bedeutet<br />
„Zuckerpilz“. Cervisiae ist late<strong>in</strong>isch <strong>und</strong> steht für Bier. Der Name <strong>der</strong><br />
Backhefe gibt also e<strong>in</strong>en E<strong>in</strong>blick <strong>in</strong> ihre Entdeckung <strong>und</strong> Nutzung:<br />
Bei dem Mikroorganismus <strong>der</strong> Backhefe handelt es sich um e<strong>in</strong>en Pilz <strong>der</strong><br />
bereits <strong>in</strong> <strong>der</strong> Frühzeit zum Bierbrauen verwendet wurde.<br />
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