Aufgaben 49 Zellstoffwechsel Egal ob der Abgaskatalysator im Auto oder das Enzym in deinem Körper – in beiden Fällen handelt es sich um Stoffe, die die Aktivierungsenergie zum Ablauf einer bestimmten Reaktion herabsetzen und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, ohne selbst bei der Reaktion verbraucht zu werden. Hier lernst du in den Aufgaben 1 und 2 Modellversuche für Reaktionen, die über Enzyme katalysiert werden, kennen. 1 E Im ersten Versuch dient Braunstein (Mangandioxid) als Katalysator (kAbb. 4). Mit Braunstein reagiert Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser. Achtung: Der Versuch ist nur im Unterricht unter Einhaltung der Schutzmaßnahmen durchzuführen. Wasserstoffperoxid reizt die Augen und bleicht die Hände. Bei den Versuchen sind deshalb Schutzbrille und Handschuhe zu tragen! Führe den Versuch 4a durch und trage deine Beobachtungen in die Abbildung ein. Zeige nach Ablauf des Experiments durch einen Zusatzversuch, dass der Braunstein hier katalytisch wirkt. Führe dazu Versuch 4b durch und vergleiche mit deinen Beobachtungen aus Experiment 4a. Erstelle mit Hilfe deiner Beobachtungen jeweils ein Zeit/Temperatur- Diagramm. Material: Braunstein-Katalysatortablette, 2 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Thermometer, Becherglas (100ml), Uhr, Pipette, 10%iges Wasserstoffperoxid, rohe Leber (oder Äpfel) Abb. 4: Versuchsdurchführung und Beobachtungen. 2 E In den Mitochondrien wird Traubenzucker mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser „verbrannt“, um Energie freizusetzen (siehe S. 63). Nimmst du jedoch ein Stück Traubenzucker in die Hand und erwärmst es mit deiner Körperwärme auf 37 °C, die gleiche Temperatur wie in den Mitochondrien, geschieht nichts. Weshalb reagiert Traubenzucker in der Zelle bei 37 °C mit Sauerstoff, aber außerhalb der Zellen nicht? Führe folgendes Modell-Experiment durch, um das Prinzip zu veranschaulichen. Material: feuerfeste Unterlage, Würfelzucker, Streichhölzer, Pflanzenasche (Holz- oder Zigarettenasche), Pinzette Abb. 5: Versuchsdurchführung. Durchführung: Halte ein Stück Würfelzucker (Saccharose) in eine Streichholzflamme und beobachte etwa 10 Sekunden. Bringe auf ein weiteres Stück Würfelzucker etwas Pflanzenasche auf und wiederhole den Versuch (kAbb. 5). Halte den Würfelzucker mit einer Pinzette, um Verbrennungen zu vermeiden. Beschreibe deine Beobachtungen, erkläre die Vorgänge und beantworte die im Anfangstext gestellte Frage. sofort nach Zugabe nach 1 min nach 2 min nach 5 min nach 10 min 1 ml 10%ige H2O2Lösung Leberstückchen Thermometer Pipette b sofort nach Zugabe nach 1 min nach 2 min nach 5 min nach 10 min 10%ige H2O2Lösung Thermometer Braunstein-Tablette a Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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