So stellst du eine echte Naturgewalt nach – den Vulkanausbruch! Doch statt einer Aschewolke, setzt du hier weißen Schaum durch das Gas Sauerstoff frei.
Was du dafür brauchst
Drei Reagenzgläser + Reagenzglasständer (oder kleine Behälter), drei Pipetten, eine wasserfeste Unterlage (z.B. ein flacher Teller), ein Becherglas und einen Erlenmeyerkolben. Außerdem Hefe, heißes Wasser, 6%ige Wasserstoffperoxid-Lösung und Lebensmittelfarbe.
Wie funktioniert das?
Wasserstoffperoxid (H₂O₂) besteht aus zwei Anteilen Sauerstoff (O, rot) und zwei Anteilen Wasserstoff (H, weiß). Da das Wasserstoffperoxidteilchen nicht besonders stabil ist, zersetzt es sich mit der Zeit in Wasser (H₂O), welches aus einem Anteil Sauerstoff und zwei Anteilen Wasserstoff besteht und Sauerstoff (O₂). Der Sauerstoff kommt in der Natur immer als Zweiergespann vor , d.h. wenn von dem Gas Sauerstoff die Rede ist, meint man immer zwei Anteile Sauerstoff. Die Zersetzung des Wasserstoffperoxids ist eine langsame Reaktion, die Zugabe von Hefe beschleunigt allerdings die Zersetzung. Stoffe, welche Reaktionen beschleunigen werden auch Katalysatoren genannt. Eine besondere Art von Katalysatoren sind die Enzyme, wovon auch du zahlreiche in deinem Körper hast. In der Hefe befindet sich das Enzym Katalase. Dieses hilft bei der Übertragung von Teilchen, sodass die Zersetzung von Wasserstoffperoxid viel schneller abläuft und das können wir durch die Schaumbildung beobachten. Das entstandene Wasser bleibt zu einem großen Teil im Erlenmeyerkolben zurück, während das Sauerstoff-Gas nach oben sprudelt und Wasserteilchen in Form des Schaums mit sich reißt.
Für dein eigenes Labor:
Wo begegnen dir Enzyme im Alltag?
Auch in deinem Körper hast du eine Menge Enzyme. Fast alle Enzyme zählen zu den Eiweißen (=Proteinen) und sie erfüllen viele verschiedene Aufgaben. Manche Enzyme sind Spaltungsenzyme, wie beispielsweise die Protease, welche Proteine spaltet oder die Lipase, welche Lipide (=Fette) spaltet. Diese Enzyme sind ganz wichtig für die Verwertung der Nahrung, die du aufnimmst. Andere Enzyme katalysieren (=beschleunigen) die Verknüpfung von Teilchen, wie zum Beispiel die DNA-Ligase, welche für den Aufbau der DNA verantwortlich ist (Hier kannst du deine DNA sichtbar machen). Eine weitere Aufgabe von Enzymen ist der Transport von Teilchen, dazu zählen Enzymklassen wie Oxireduktasen und Transferasen. Die Katalase, welche du im Versuch oben kennengelernt hast gehört zu der Klasse der Oxireduktasen.
Enzyme finden auch Anwendung in der Industrie: So werden proteinspaltende Enzyme verwendet um Käse herzustellen, Proteasen und Lipasen werden oft Waschmitteln zugefügt um die Verschmutzungen von Lebensmitteln besser entfernen zu können und Backwaren werden mit Hefeteig hergestellt. Hier sorgt die Hefe für eine Gärung, sodass Gase entstehen, die den Teig luftig und locker machen.
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