Hallo!
Ich habe eine Frage zur Enzymaktivität. Vielleicht könnt ihr mir weiterhelfen!?
Folgender Veruch: Hefesuspension in Wasserbad verschiedener Temperaturen! H2O2 zusetzen --> O2-Produktion messen!
Problem: O2-Produktion steigt bis 50°C stark an! Allerdingsfindet bei der Katalase bei 45°C Hitzedenaturierung statt.
–> im Versuch soll diskuturert werden, dass dies als ein Widerspruch erscheint und Erklärungsmöglichkeiten sollen gefunden werden!?
könnt ihr helfen?
Vielen Dank
Hefesuspension in Wasserbad verschiedener
Temperaturen! H2O2 zusetzen --> O2-Produktion messen!
Problem: O2-Produktion steigt bis 50°C stark an!
Allerdings findet bei der Katalase bei 45°C Hitzedenaturierung statt.
–> im Versuch soll diskuturert werden, dass dies als ein Widerspruch erscheint und Erklärungsmöglichkeiten sollen gefunden werden!?
Die Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich nicht nur mit Katalysatoren, sondern auch durch Temperaturerhöhung steigern. Erschwerend kommt in diesem Fall hinzu, dass die Thermolyse von Wasserstoffperoxid in einer exothermen Radikalkettenreaktion abläuft. Nach der energieaufwendigen Bildung der OH-Radikale läuft die Reaktion nicht nur von allein weiter, sondern liefert auch noch selbst die Energie für die Aktivierung weiterer Kettenreaktionen. Bei hohen Konzentrationen kann sich das bis zur Explosion steigern.
Wenn es darum geht, den Verlust der katalytischen Aktivität durch Denaturierung zu demonstrieren, dann sollte man besser ein anderes System, wie z.B. die Spaltung von Harstoff durch Urease, wählen.
[MOD]: Fullquote entfernt. Bitte achte auf Leserlichkeit: http://www.wer-weiss-was.de/content/netiquette.shtml (Satz 3 Pkt.7)
also es geht um die abhängkeit der enzymaktivität von der temperatur!
und in unserem praktikum wurde eben genau dieser versuch mit diesem system angewandt. daher eben auch eine erklärung warum die katalase hier auch noch bei 50°C zu arbeiten scheint (zumindest nach der O2-Produktion)!
Vielleicht entsteht O2 in diesem Prozes nicht nur über Katalaseaktivität!?
also es geht um die abhängkeit der enzymaktivität von der
temperatur!und in unserem praktikum wurde eben genau dieser versuch mit
diesem system angewandt.
Wie ich bereits sagte, ist das eine sehr schlechte Wahl. Wie will man denn zwischen Enzymaktivität und thermischer Aktivierung unterscheiden?
Vielleicht entsteht O2 in diesem Prozes nicht nur über
Katalaseaktivität!?
Genau das versuchte ich Dir zu sagen. Wasserstoffperoxid zerfällt auch von ganz allein. Weil die Startreaktion - nämlich die Bildung der Hydroxyl-Radikale - sehr energieaufwendig ist, geht das bei Raumtemperatur aber nur sehr langsam. Es gibt prinzipiell zwei Möglichkeiten, die Reaktion zu beschleunigen:
In Deinem Versuch passiert erst einmal beides. Wenn das Enzym dann denaturiert wird, bleibt nur noch der zweite Effekt übrig, aber der reicht auch völlig aus.
Hallo elle,
H2O2 (wässrige 40%ige Lösung) zersetzt sich katalytisch auch bei Zugabe einer Spur MnO2 (Braunstein) oder KMnO4 (Kaliumpermanganat) ab 20°C äusserst heftig unter Erhitzung bis zum Siedepunkt.
Ein „Erfinderteam“ hier in meiner Gegend fuhr einige Zeit mit einem H2O2 getriebenen Auto das auf dem erwähnten Katalysator-Prinzip beruhte. Die Frage ist demnach auch enthält die Hefesuspension (oder die Katalase?) Spuren von die Zersetzung von H2O2 katalysierenden Metallen.
Gruss. Paul
[MOD]: Fullquote entfernt, Absätze eingefügt. Bitte achte auf Leserlichkeit: http://www.wer-weiss-was.de/content/netiquette.shtml (Satz 3 Pkt.7)
Hallo elle: Hier eine Zusatzangabe (betreff katalysierende Metalle in der Katalase) zu meiner ersten Wortmeldung. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Katalase Gruss. Paul
[MOD]: Fullquote entfernt. Bitte achte auf Leserlichkeit: http://www.wer-weiss-was.de/content/netiquette.shtml (Satz 3 Pkt.7)
danke für die antworten!
allerdings habe ich mein problem wohl nicht ganz vollständig dargestellt.
es geht nicht um die thermolyse, sonder um folgende reaktion: 2 H2O2 2 H2O + O2
also die O2-Produktion als maß für die katalase aktivität.
bis 50°C starker anstieg und bei 60° fast gar keine o2-produktion mehr (geht also nicht um aktivierung durch temperaturerhöhung, sondern leduglich um die nezymaktivität)! diese sollte eigentlich ab 45° denaturieren…bis 50° aber deutlicher anstieg zu beobachten! warum?
danke für die antworten!
allerdings habe ich mein problem wohl nicht ganz vollständig
dargestellt.
es geht nicht um die thermolyse, sonder um folgende reaktion:
2 H2O2 2 H2O + O2
Bei der Thermolyse handelt es sich um dieselbe Brutto-Reaktion. Das Enzym beschleunigt sie nur.
also die O2-Produktion als maß für die katalase aktivität.
Die Sauerstoffproduktion ist erst einmal nur ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit. Welchen Anteil die Katalase daran hat, steht auf einem anderen Blatt.
bis 50°C starker anstieg und bei 60° fast gar keine
o2-produktion mehr
Vie viel Wasserstoffperoxid war denn bei 60°C noch übrig?
(geht also nicht um aktivierung durch
temperaturerhöhung, sondern leduglich um die nezymaktivität)!
Es mag ja sein, dass das das Ziel des Experimentes ist. Das heißt aber noch lange nicht, dass keine thermische Aktivierung stattfindet.
und in unserem praktikum wurde eben genau dieser versuch mit
diesem system angewandt. daher eben auch eine erklärung warum
die katalase hier auch noch bei 50°C zu arbeiten scheint
(zumindest nach der O2-Produktion)!
Vielleicht entsteht O2 in diesem Prozes nicht nur über
Katalaseaktivität!?
Sicher nicht, wenn die Katalase bei 45°C schon denaturiert ist. Wie schon mehrfach gesagt wurde, kann der Sauerstoff rein durch den thermischen Zerfall des H2O2 weiter gehen. Nachdem Katalase aber auch ein Schwermetall enthält (Eisen oder Mangan), kann es sein, dass diese Schwermetallionen in feiner Verteilung nach Denaturierung des Katalasemoleküls direkt den Zerfall beschleunigen.
Udo Becker
Nachdem
Katalase aber auch ein Schwermetall enthält (Eisen oder
Mangan), kann es sein, dass diese Schwermetallionen in feiner
Verteilung nach Denaturierung des Katalasemoleküls direkt den
Zerfall beschleunigen.
Die katalytische Wirkung der freien Metallionen ist allerdings viel geringer als die der aktiven Katalase. Damit es mit den Metallionen bei hohen Temperaturen trotzdem schneller geht als mit der Katalse bei niedrigen, braucht man wieder die thermische Alktivierung. Um die Effekte zu vergleichen, würde ich den Versuch noch einmal mit denaturierter Katalase sowie ganz ohne Katalysator wiederholen. Letzteres ist allerdings nicht ungefährlich, weil die Thermolyse auch explosionsartig einsetzten kann.