232 Naturstoffe – Neue Materialien Versuche V1 Verdünnen Sie in einem 50-mL-Becherglas ein Eiklar mit wenig Wasser, streuen Sie etwas Kochsalz hinein und verrühren Sie gut. a) Erhitzen Sie in einem Rggl. 5 mL dieser Lösung. b) Versetzen Sie in drei weiteren Rggl. je 5 mL der Eiklar-Lösung mit 5 mL Salzsäure*, c = 5 mol/L, Natronlauge*, c = 5 mol/L, bzw. gesättigter Eisen(III)-chlorid*-Lösung und vergleichen Sie die Beobachtungen. V2 Geben Sie zu 100 mL Milch portionsweise 6 mL Essigsäure*-Lösung, c = 2 mol/L. Beobachten und filtrieren Sie das Gemisch dann durch Glaswolle, beobachten Sie erneut. V3 Verrühren Sie zerschnittene, grüne Blätter im Mörser und extrahieren Sie die Blattpigmente in ca. 15 mL Aceton* oder 15 mL Ethanol*. Geben Sie die Blatt extrakt-Lösung in eine Petrischale und stellen Sie dicht daneben eine zweite Petrischale mit zerschnittenen (ggf. auch verriebenen) Blättern, aus denen die Pigmente jedoch nicht extrahiert wurden. Betrachten Sie die Inhalte der beiden Petrischalen gleichzeitig im Licht einer UV-Handlampe (l = 366 nm). Auswertung a) Bei V1 und V2 werden Proteine denaturiert. Beschreiben Sie anhand der Versuchsbeobachtungen, welche Eigenschaften der Proteine sich bei der Denaturierung ändern. (Hinweis: Im Alltag bezeichnet man die Denaturierung von Proteinen hier auch als Gerinnung.) b) Benennen und beschreiben Sie mögliche Vorgänge auf der molekularen Ebene, die bei V1 und V2 sowie B2 zur Denaturierung führen können. Berücksichtigen Sie dabei mögliche Wechselwirkungen und Reaktionen zwischen funktionellen Gruppen der Aminosäure-Reste untereinander und Bindungen zu Metall-Ionen unter Bildung von sogenannten Komplexen. c) Chlorophyll-Moleküle absorbieren UV-Licht und übertragen die aufgenommene Energie an benachbarte Moleküle, jedoch nur dann, wenn sie in eine geeignete Matrix aus Protein-Molekülen eingebettet sind. Sonst emittieren sie einen Teil der aufgenommenen Energie als rote Fluoreszenz (vgl. S. 264 und Chemie 2000+ Online: Flash-Animation „Ein Fall für zwei“). Beurteilen Sie diese Aussagen anhand der Ergebnisse aus V3. Intelligente Werkstoffe B1 „Intelligente Werkstoffe“ in Organismen können beispielsweise Faserproteine bilden, aus denen unsere Muskeln bestehen. B3 Quartärstruktur des Proteinteils von Hämoglobin B4 Wichtige Bestandteile des Bluts. A: Erklären Sie, warum Fibrinogen, das Schlüsselprotein für die Blutgerinnung, vor der Analyse von Blutplasma entfernt wird. B2 Gerinnen von Eiklar (V1). A: Blut gerinnt im Gegensatz zu Eiklar auch bei Raumtem pe ratur und ohne Zusatz von weiteren Stoffen. Erklären Sie den Sachverhalt. Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) transportieren Sauerstoff und zum Teil auch Kohlenstoffdioxid, weiße Blutkörperchen (Leukozyten) sind für die Abwehr von Krankheitserregern zuständig und Blutplättchen aktivieren die Blutgerinnung. Die Blutflüssigkeit (Blutplasma) enthält u.a. Choles terin, Glucose, freie Aminosäuren und Natrium-, Chlorid und Hydrogencarbonat-Ionen. weißes Blutkörperchen Blutplättchen rotes Blutkörperchen 3377_01_01_2012_Kap4_212_273 23.09.14 06:31 Seite 232 Nu r z u Pr üf zw ck en Ei ge nt um d s C .C . B uc hn er V er la gs