Abschlussübung: Planung eines Experiments

Hintergrundinformationen

Amylase ist ein Enzym, das sowohl im Mundspeichel als auch im Dünndarm eine zentrale Rolle beim Abbau von Stärke spielt. Im Mund beginnt die Verdauung bereits durch die Speichel-Amylase (α-Amylase), die lange Stärkemoleküle in kürzere Zuckerketten spaltet. Im Dünndarm setzt die von der Bauchspeicheldrüse produzierte Amylase diesen Prozess fort, bis schließlich leicht verwertbare Einfachzucker entstehen.

Interessanterweise variiert die Konzentration der Amylase im Speichel von Mensch zu Mensch erheblich. Messungen zeigen, dass einige Individuen eine deutlich höhere Enzymaktivität aufweisen als andere. Diese Unterschiede sind genetisch bedingt und könnten eine Erklärung dafür liegen, warum Menschen auf den Konsum der gleichen stärkehaltingen Ernährung physiologisch unterschiedlich reagieren.

A1:
Schon seit langem wird angenommen, dass der Stärke-Abbau umso schneller erfolgt, je höher die Amylase-Konzentration im Speichel ist.

Die genannte Thematik soll experimentell geklärt werden:

Geräte und Chemikalien

Zur Verfügung stehen:

Hinweise zur Durchführung

Pro Versuchsansatz sollten nicht mehr als 2mL Stärke-Lösung zugegeben werden. Gibt man der Stärke-Lösung tropfenweise Lugolsche Lösung zu, stellt sich eine blau-violette Färbung ein, die als Nachweis von Stärke dient. Wird anschließend maximal 2 mL Amylase-Suspension zugegeben und geschüttelt, sollte es zur allmählichen Entfärbung der Flüssigkeit durch Stärkeabbau kommen.

Die Amylase-Konzentration der Ausgangslösung lässt sich durch Zugabe destillierten Wassers verringern.

Geplante Durchführungen

Labor-Team A erstellt zur Umsetzung folgenden Versuchsplan:

Ansatz 1 2 3 4 5 6
Stärke-Lösung 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
Lugolsche-Lösung + + + + + +
Wasser - - - 0,5 mL 0,5 mL 0,5 mL
Amylase-Suspension 2 mL 2 mL 2 mL 1,5 mL 1,5 mL 1,5 mL

Labor-Team B erstellt zur Umsetzung folgenden Versuchsplan:

Ansatz 1 2 3 4 5 6
Stärke-Lösung 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 0 mL
Lugolsche-Lösung + + + + + +
Wasser - 0,5 mL 1 mL 1,5 mL 2 mL 2 mL
Amylase-Suspension 2 mL 1,5 mL 1 mL 0,5 mL 0 mL 2 mL

Quizfragen