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

4 Enzyme in der Schule
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Für das erste Experiment stellt man vier Reagenzgläser bereit. Diese befüllt
man jeweils mit 5 mL Harnstofflösung und versetzt sie mit einigen Tropfen
Phenolphthalein. Zu diesen Lösungen gibt man jeweils eine Spatelspitze
Urease. In drei der vier Reagensgläser gibt man tropfenweise die verschiedenen
Schwermetallionenlösungen, das vierte Reagenzglas dient als Referenz. Nach
Zugabe der Ionen wartet man drei Minuten und gibt erneut 3 mL
Harnstofflösung hinzu. Im Anschuss beobachtet man die verschiedenen
Versuchsansätze (Abbildung 57).
Abb. 57: Von links nach rechts: Linkes RG: Cu 2+ -Lösung; Daneben: Ag + -Lösung;
Dann: Pb 2+ -Lösung; Rechtes RG: Referenzprobe
Wie man eindeutig erkennen kann, tritt in den ersten beiden Reagenzgläsern
keine Reaktion, in Form eines Farbumschlages des Indikators, ein. Die
Kupferionen und Silberionen hemmen die Ureaseaktivität. Im dritten
Reagenzglas tritt anfangs eine Reaktion auf, die aber nach kurzer Zeit sofort
wieder verschwindet. Somit hemmen alle drei Schwermetallkationen die
Ureaseaktivität, indem sie im aktiven Zentrum des Enzyms binden und dessen
Aktivität dadurch verhindern. Das Enzym kann in der Folge keine Reaktion
katalysieren, da das aktive Zentrum von einem „falschen“ Cofaktor besetzt ist,
der die Aktivierung verhindert.
Darauf aufbauend soll noch untersucht werden, ob es sich bei der Hemmung
der Schwermetallionen um eine reversible oder irreversible Hemmung handelt.
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