Foto: Ulrike Heidt
Die Kursstufe 2 des 5-stündigen Biologie-Leistungskurses von Frau Heidt besuchte am Montag, den 11. Oktober das Schülerlabor des KIT Campus Nord, um ihr bereits erworbenes Wissen zum Thema Enzymatik durch die praktische Arbeit wissenschaftsnah zu erweitern und zu vertiefen.
Enzyme gehören zur Stoffklasse der Proteine und sind für fast alle Stoffwechselvorgänge in Lebewesen verantwortlich. Sie katalysieren dabei chemische Reaktionen und stehen am Ende der Reaktion wieder unverändert zur Verfügung.
Dabei sparen sie Energie und Material ein und werden deshalb häufig in der Industrie, zum Beispiel bei der Käseherstellung, der Lederverarbeitung oder in Waschmitteln verwendet. Ein besonders eindrückliches Beispiel für die Verwendung von Enzymen ist die Zuckergewinnung. Längst kann der Zuckerbedarf in Deutschland (34 kg/Jahr/Kopf), nicht mehr über den natürlichen Zucker aus Rüben oder Zuckerrohr gedeckt werden. Daher wird er heute in einem biotechnologischen Verfahren aus Maisstärke gewonnen, indem diese enzymatisch in Einfachzucker zersetzt wird. Diesen Prozess konnten die Schüler*innen im Labor unmittelbar verfolgen.
Nach einer kurzen Einführung wurde in einem theoretischen ersten Teil das vorhandene Wissen des Leistungskurses zum Thema Proteine und Enzyme aufgefrischt. Im zweiten Teil durfte praktisch gearbeitet werden.
Damit das Enzym für den industriellen Gebrauch nach der Reaktion isoliert und erneut eingesetzt werden kann, muss es immobilisiert und an einen Trägerstoff gebunden werden. Dazu schlossen die Schüler*innen das Dextransucrase in eine Matrix aus Alginat ein. Anschließend untersuchten sie die spezifische chemische Reaktion des Enzyms in Lösungen verschiedener pH-Werte und bestimmten die Menge an gebildetem Produkt mittels Photometrie. Die dabei gewonnenen Daten ergaben das pH-Optimum des Enzyms.
Ein Zitat von Konfuzius lautet
„Was du mir sagst, das vergesse ich.
Was du mir zeigst, daran erinnere ich mich.
Was du mich tun lässt, das verstehe ich.“
Demgemäß hat der Besuch geholfen, ein abstraktes Thema zu verstehen, zu festigen und das Interesse an biologischen Arbeitsfeldern zu wecken.
Verena Schiegl