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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Mit diesen beiden Versuchsreihen wurde e<strong>in</strong> E<strong>in</strong>blick <strong>in</strong> die<br />
Abhängigkeitsfaktoren <strong>der</strong> Enzymaktivität gegeben. Natürlich stellt die<br />
Auswahl <strong>der</strong> Experimente nur e<strong>in</strong>en Teilbereich <strong>der</strong> E<strong>in</strong>flussfaktoren dar, sie<br />
s<strong>in</strong>d aber repräsentativ <strong>und</strong> vermitteln die gr<strong>und</strong>legende Theorie.<br />
4.3.3 E<strong>in</strong>fluss von Schwermetallionen auf die Enzymaktivität<br />
In dem nun folgenden Abschnitt des Kapitels wird e<strong>in</strong>e ganz spezielle<br />
Bee<strong>in</strong>flussung <strong>der</strong> Enzymaktivität untersucht. Es handelt sich um den E<strong>in</strong>fluss<br />
von Schwermetallionen auf die Enzymaktivität. Man kann bei <strong>der</strong><br />
Bee<strong>in</strong>flussung von e<strong>in</strong>er reversiblen <strong>und</strong> irreversiblen Hemmung sprechen, da<br />
sich manche Schwermetallionen durch Zugabe von mehrzähnigen Liganden<br />
wie<strong>der</strong> aus dem aktiven Zentrum <strong>der</strong> Enzyme herauslösen lassen.<br />
Schwermetallionen-Vergiftungen können für den Organismus schwerwiegende<br />
Konsequenzen haben. Durch e<strong>in</strong>e irreversible Hemmung von Enzymen durch<br />
Schwermetallionen können ganze Stoffwechselprozesse zusammenbrechen <strong>und</strong><br />
e<strong>in</strong> Organismus im schlimmsten Fall absterben. E<strong>in</strong> berühmtes Beispiel hierfür<br />
s<strong>in</strong>d Vergiftungen durch Kupferionen. Kupferionen legen den Stoffwechsel von<br />
Mikroorganismen lahm, <strong>in</strong>dem sie irreversibel an aktiven Zentren von<br />
Enzymen b<strong>in</strong>den. Aus diesem Gr<strong>und</strong> werden oft Kupferlösungen zur<br />
Bekämpfung von Algen <strong>und</strong> Mikroorganismen e<strong>in</strong>gesetzt.<br />
Die Wirkung <strong>und</strong> die Reversibilität dieser Vergiftungen soll anhand von zwei<br />
e<strong>in</strong>fachen <strong>und</strong> anschaulichen Experimenten geklärt werden. Für beide<br />
Experimente dient das Enzym Urease, dessen Wirkungsweise bereits <strong>in</strong> Kapitel<br />
4.2.2 ausführlich vorgestellt wurde. Für die Überprüfung <strong>der</strong> Katalyse wird <strong>der</strong><br />
Indikator Phenolphthale<strong>in</strong> benutzt. Des weiteren wird e<strong>in</strong>e 1 %ige<br />
Harnstofflösung, die als Substrat für das Enzym dient, verwendet. Die<br />
Schwermatallkationen s<strong>in</strong>d Cu 2+ , Ag + , <strong>und</strong> Pb 2+ , diese liegen <strong>in</strong> Lösungen von<br />
Kupfersulfat, Silbernitrat <strong>und</strong> Bleiacetat mit e<strong>in</strong>er Konzentration von c = 1<br />
mol/L vor.<br />
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