Biochemie und Biotechnologie in der Schule: Hubertus ... - ChidS

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