Teil C – Experimente: Proteinnachweis, Querschnittspräparat
Wähle eine der nachstehenden Aufgaben aus und bearbeite diese.
„Getreidemilch“ ist ein Getränk, welches aus fermentiertem Getreide und Wasser hergestellt wird.
„Hafermilch“ z. B. wird aus Saat-Hafer gewonnen.
Am häufigsten leben diese Pflanzen als Hemi-Epiphyten. Ihre Samen keimen auf dem Waldboden und bilden lange Ausläufer, die auf dem Erdboden kriechen. Sobald diese einen Baum erreicht haben, bilden sich erste Laubblätter. Die Sprossachsen, die nicht selbstständig aufrecht stehen können, beginnen an den Baumstämmen zu klettern. Dabei bilden sie kurze Haftwurzeln und lange Luftwurzeln. Luftwurzeln besitzen ein besonderes Gewebe, das Velamen radicum. Dies ist eine mehrschichtige Epidermis, die zu einem überwiegenden Teil aus abgestorbenen Zellen besteht und wie ein Schwamm Wasser speichern kann.
Einige Monstera-Arten können durchaus 25 m in die Höhe wachsen. Nach einiger Zeit stirbt der untere Teil der Pflanze ab und die Pflanzen leben als Aufsitzerpflanzen, sogenannte Epiphyten, an und auf den Bäumen. Aufsitzerpflanzen entziehen den besiedelten Pflanzen weder Wasser noch Assimilate.
Aufgabe C1
Aus Kuh-, Ziegen- oder Schafsmilch kann Käse hergestellt werden. Dazu benötigt man Chymosin, das zur Gerinnung der Milcheiweiße (z. B. Casein) führt, ohne diese zu säuern. Chymosin katalysiert die Spaltung von Casein zwischen der 105. und 106. Aminosäure, so dass lösliches Casein in unlösliches überführt wird. Dieser Prozess wird als Dicklegung bezeichnet.„Getreidemilch“ ist ein Getränk, welches aus fermentiertem Getreide und Wasser hergestellt wird.
„Hafermilch“ z. B. wird aus Saat-Hafer gewonnen.
1
Untersuche frische Milch, H-Milch und „Hafermilch“ auf das Vorhandensein von Eiweiß.
Fordere die Nachweis-Chemikalien schriftlich an.
Protokolliere die Beobachtungen und die zugehörigen Auswertungen. Die Qualität des experimentellen Arbeitens wird bewertet.
Fordere die Nachweis-Chemikalien schriftlich an.
Protokolliere die Beobachtungen und die zugehörigen Auswertungen. Die Qualität des experimentellen Arbeitens wird bewertet.
05 BE
2
Untersuche experimentell die Wirkungsweise des Chymosins.
Fertige ein Kurzprotokoll an.
Durchführung:
Beschrifte 5 Reagenzgläser mit den Ziffern 1 bis 5. Befülle die Reagenzgläser wie folgt:
Reagenzglas 1: 3 ml frische Milch + 1 ml Wasser
Reagenzglas 2: 3 ml frische Milch + 1 ml Chymosin-Lösung
Reagenzglas 3: 3 ml frische Milch + 1 ml erhitzte Chymosin-Lösung
Reagenzglas 4: 3 ml H-Milch + 1 ml Chymosin-Lösung
Reagenzglas 5: 3 ml „Hafermilch“ + 1 ml Chymosin-Lösung
Hinweise:
H-Milch ist Milch, die für kurze Zeit auf 135 bis 150 °C erhitzt wurde.
Erhitzte Chymosin-Lösung ist eine Lösung, die für 3 Minuten in einem siedenden Wasserbad stand. Durchmische die Ansätze in den Reagenzgläsern und stelle die Reagenzgläser in ein 40 °C warmes Wasserbad.
Schwenke nach 10 Minuten die Reagenzgläser. Die Qualität des experimentellen Arbeitens wird bewertet.
Beschrifte 5 Reagenzgläser mit den Ziffern 1 bis 5. Befülle die Reagenzgläser wie folgt:
H-Milch ist Milch, die für kurze Zeit auf 135 bis 150 °C erhitzt wurde.
Erhitzte Chymosin-Lösung ist eine Lösung, die für 3 Minuten in einem siedenden Wasserbad stand. Durchmische die Ansätze in den Reagenzgläsern und stelle die Reagenzgläser in ein 40 °C warmes Wasserbad.
Schwenke nach 10 Minuten die Reagenzgläser. Die Qualität des experimentellen Arbeitens wird bewertet.
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3
Beschreibe den Ablauf der Chymosin-Casein-Reaktion.
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Aufgabe C2
Die Fensterblätter Monstera spec., eine Pflanzengattung in der Familie der Aronstabgewächse Araceae, sind kletternde immergrüne, ausdauernde krautige Pflanzen. Monstera-Arten leben in den tropischen Gebieten Mittelamerikas, auf den Karibischen Inseln und in den tropischen Wäldern Südamerikas. Einige Arten sind bei uns als Zimmerpflanzen sehr beliebt.Am häufigsten leben diese Pflanzen als Hemi-Epiphyten. Ihre Samen keimen auf dem Waldboden und bilden lange Ausläufer, die auf dem Erdboden kriechen. Sobald diese einen Baum erreicht haben, bilden sich erste Laubblätter. Die Sprossachsen, die nicht selbstständig aufrecht stehen können, beginnen an den Baumstämmen zu klettern. Dabei bilden sie kurze Haftwurzeln und lange Luftwurzeln. Luftwurzeln besitzen ein besonderes Gewebe, das Velamen radicum. Dies ist eine mehrschichtige Epidermis, die zu einem überwiegenden Teil aus abgestorbenen Zellen besteht und wie ein Schwamm Wasser speichern kann.
Einige Monstera-Arten können durchaus 25 m in die Höhe wachsen. Nach einiger Zeit stirbt der untere Teil der Pflanze ab und die Pflanzen leben als Aufsitzerpflanzen, sogenannte Epiphyten, an und auf den Bäumen. Aufsitzerpflanzen entziehen den besiedelten Pflanzen weder Wasser noch Assimilate.
1
Stelle ein Frischpräparat vom Querschnitt einer Luftwurzel her und mikroskopiere dieses.
Fertige von einem Ausschnitt der Wurzel eine beschriftete mikroskopische Zeichnung an, die alle Gewebe der Wurzel zeigt. Nach Fertigstellung der Zeichnung ist das Präparat der Aufsicht führenden Fachlehrkraft unter dem Mikroskop vorzuweisen. Vergleiche anhand von drei Kriterien den Querschnitt der Luftwurzel der Monstera mit dem Querschnitt einer Wurzel, die sich im Erdboden befindet.
Fertige von einem Ausschnitt der Wurzel eine beschriftete mikroskopische Zeichnung an, die alle Gewebe der Wurzel zeigt. Nach Fertigstellung der Zeichnung ist das Präparat der Aufsicht führenden Fachlehrkraft unter dem Mikroskop vorzuweisen. Vergleiche anhand von drei Kriterien den Querschnitt der Luftwurzel der Monstera mit dem Querschnitt einer Wurzel, die sich im Erdboden befindet.
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2
Begründe je einen Vorteil und einen Nachteil der Lebensweise von Epiphyten gegenüber am Waldboden lebender Pflanzen.
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monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?Lösung C1:
1
Anforderung der Nachweis-Chemikalien:
Diese Farbreaktion beruht darauf, dass die Ketten-Moleküle der Proteine an ihren Stickstoff-Atomen mit Kupfer(II)-Ionen aus der Kupfer(II)-sulfat-Lösung farbige Komplexe bilden. Ein Farbumschlag deutet somit auf die Anwesenheit von Proteinen hin.
- Kupfer(II)-sulfat-Lösung
- Natriumhydroxid-Lösung
Ansatz | Beobachtung | Auswertung |
---|---|---|
Frische Milch | violette Färbung | Eiweiß vorhanden |
H-Milch | violette Färbung | Eiweiß vorhanden |
„Hafermilch“ | keine violette Färbung | kein Eiweiß vorhanden |
2
Experimentelle Untersuchung der Wirkungsweise von Chymosin:
- Durchführung: Die Durchführung erfolgte gemäß den Angaben in der Aufgabenstellung.
- Beobachtungen:
- RG (frische Milch + Wasser): Keine Veränderung
- RG (frische Milch + Chymosin): Milch dickt ein
- RG (frische Milch + erhitztes Chymosin): Keine Veränderung
- RG (H-Milch + Chymosin): Keine Veränderung
- RG („Hafermilch“ + Wasser): Keine Veränderung
- Interpretation der Ergebnisse:
- RG: Durch die Milch ist in diesem Reagenzglas Casein enthalten. Da aber kein Chymosin zugegeben wurde, findet keine Reaktion statt, und die Milch bleibt flüssig.
- RG: Durch die Milch ist in diesem Reagenzglas Casein enthalten. Die Zugabe von Chymosin löst eine enzymatische Reaktion aus, und lässt die Milch eindicken.
- RG: Das durch die Hitze denaturierte Chymosin ist nicht mehr in der Lage, Casein umzusetzen. Daher bleibt die Milch flüssig.
- RG: Durch das Ultrahocherhitzen im Herstellungsprozess der H-Milch denaturiert Casein, und es findet keine enzymatische Reaktion statt. Die Milch bleibt flüssig.
- RG: „Hafermilch“ enthält kein Casein. Daher kann auch keine enzymatische Reaktion stattfinden, und die „Hafermilch“ bleibt flüssig.
3
Ablauf der Chymosin-Casein-Reaktion:
Das Substrat Casein bindet nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an das Enzym Chymosin, sodass ein Chymosin-Casein-Komplex entsteht. Zwischen den Aminosäuren 105 und 106 wird die Polypeptidkette gespalten. Es entsteht unlösliches Casein. Das Enzym Chymosin wird nicht verbraucht, und liegt nach der Reaktion unverändert vor.
Lösung C2:
1
Querschnitt einer Luftwurzel von Monstera spec.:
Hinweis: Es genügt das Zeichnen von einem Ausschnitt der Wurzel. Es handelt sich hier um eine schematische Zeichnung. Größe und Form können je nach Präparat abweichen.
Querschnitt der Luftwurzel der Monstera im Vergleich zu einer Bodenwurzel:

Kriterium | Luftwurzel | Bodenwurzel |
---|---|---|
Leitgewebe | vorhanden | |
Rindenzellen | mit Chloroplasten | ohne Chloroplasten |
Velamen radicum | vorhanden | nicht vorhanden |
2
Vorteil und Nachteil der Lebensweise von Epiphyten im Vergleich zu Pflanzen, die am Waldboden leben:
- Vorteil: Durch den höheren Wuchs haben Epiphyten einen besseren Zugang zum Sonnenlicht. Diese Bedingungen sind optimal, um Fotosynthese zu betreiben, und das Wachstum der Pflanzen wird beschleunigt.
- Nachteil: Epiphyten haben keinen Zugang zum Erdboden. Dadurch ist ihre Wasser- und Nährstoffversorgung eingeschränkt.