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Versuchsprotokoll

Einfluss der Temperatur auf den Stoffwechsel von Weizenkeimlingen

1.Einleitung
Enzyme spielen für die Regulation des Stoffwechsels aller Lebewesen eine wichtige Rolle. Man hat herausgefunden, dass die Enzyme in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur schneller reagieren oder eben nicht. Das bedeutet, dass die Enzymaktivität (Reaktionsgeschwindigkeit) bei steigender Temperatur bis zu einem bestimmten Punkt (Optimum) zunimmt. Steigt die Temperatur über diesen Punkt hinaus, kommt es zur Denauturierung, die Enzyme werden unirksam (Veränderung der molekularen Struktur, die biologische Funktion geht verloren). In einem Diagramm dargestellt ergibt sich so eine Optimumskurve, gekennzeichnet durch Minimum Optimum und Maximum. Dabei bezeichnet man den Temperaturbereich zwischen Minimum und Maximum als Toleranzbereich oder auch als ökologische Potenz. Somit unterscheidet man Arten mit weiter Temperaturtoleranz (eurytherm) und Arten mit enger Temperaturtoleranz (stenotherm).
Im folgenden Versuch wollen wir die Temperaturabhängigkeit der Enzyme am Beispiel von Weizenkeimlingen untersuchen.
2.Material und Methoden
Untersuchungsobjekt: Weizenkeimlinge
Material: 1 Plastikschachtel, Papier, 12 Weizenkeimlinge, Termometer, Alufolie,
1 Glas Wasser

Durchführung (allgemein):
alle Weizenkeimlinge für 12 Stunden in ein Glas mit Wasser geben
nach den 12 Stunden das Papier nass machen und den Boden der Plastikschachtel damit auslegen
die Weizenkeimlinge auf dem Papier platzieren und für 24 Stunden bei Zimmertemperatur lagern
nach den 24 Stunden die gesamte Schachtel in Alufolie einwickeln (es darf kein Licht mehr durchdringen) und an einen Platz mit konstanter Temperatur (Schwankung: +/-2°C) für 5-7 Tage lagern
um ein brauchbares Ergebnis zu erhalten ist es notwendig viele verschiedene Orte mit verschiedenen Temperaturen ( z. B. Zwischen - 4°C und 30°C) für die Lagerung der Keimlinge zu finden und zu testen.
spezielles Beispiel (=eigener Ansatz) : Die Keimlinge lagern für 24 Stunden bei 20°C Zimmertemperatur und anschließend für 6 Tage bei 17°C (konstant).
Ergebnisse
Einzelwerte im eigenen Ansatz: 1) 9,8 2) 7,9 3) 7,8 4) 9,5 5) 7,5 6) 8,2
Mittelwert 8,66 7) 8,6 8) 9,5 9) 6,9 10) 6,7 11) 7,5 12) 6,8

Gesamtwerte aller Versuche:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Temperatur -3 ca.3 3 4,5 7 8 13 13 17 18 18 20 20 21 22 22 22 22 23 24 30 Länge d.Keimlinge 0,3 0,4 0,4 3,4 0,7 0,9 5,3 9 8,6 7,2 0,8 9,5 8,6 10,4 9,9 8 8,1 8,8 8,6 9,3 5,1 Bemerkung *4 *3 *1 *2 *1 *1 *1 *1 *1 *1 *1 ein Keimling hat sich nicht geöffnet *3 etwas Licht
*2 starke Temperaturschwankungen *4 es haben sich nur 6 Keimlinge geöffnet

Graphische Darstellung in Form eines Diagramms:
Länge in
cm
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
Temperatur in °C
Diskussion

Interpretation der Ergebnisse:
Bei dem Versuch stellt sich heraus, dass die die Größe der Keimlinge bis zu einer bestimmten Temperatur, in unserem Fall 24°C, gestiegen ist, dannach, also bei höheren Temperaturen, aber auch wieder fällt. Im Bereich zwischen -4 und +8°C stellen wir kaum, bzw. nur sehr geringe, Veränderungen in der Länge der Keimlinge fest, zwischen 8°C und 24°C hingegen nimmt die Länge schneller zu. Somit stellt sich in diesem Versuch die 24°C Marke als Optimumswert heraus, bei höheren Temperaturen werden die Enzyme denauturiert. Im Diagramm erhalten wir somit auch eine Optimumskurve, bei der wir den Maximumswert allerdings nicht bestimmen können, da keiner der Lagerungsorte der Keimlinge warm genug dafür gewesen ist. Somit können wir auch nicht feststellen ob es sich bei den Weizenkeimlingen um eine eurytherme oder eine stenotherme Art handelt, da wir die Temperaturtoleranz ohne Maximum nicht bestimmen und vergleichen können.
Bei demVersuch fällt auf, dass einige der Ergebnisse im eigenen Ansatz sehr von der Angleichskurve abweichen, aber dies können wir dadurch erklären, dass unter Anderem an den Lagerungsorten starke Temperaturschwankungen aufgetreten sind oder etwas Licht an die Keimlinge gelangt ist.
Letztendlich zeigt unser Versuch die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit der Enzyme von Weizenkeimlingen, deren Denuturierungspunkt, nach unseren Erkenntnissen, bei 24°C liegt.
Vicoria Fahl, 12b1; 13. 10. 04
10

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