Allgemeine Hinweise zum Experimentieren und Disclaimer beachten!
Proteine sind biologische Makromoleküle, die im Körper wichtige lebensnotwendige Vorgänge ermöglichen. Die Funktion von Proteinen hängt sowohl von deren Aminosäurensequenz, als auch ihrer räumlichen Struktur ab. Wird letztere verändert, spricht man von Denaturierung.
SCHWIERIGKEIT:
Schülerexperiment - einfach
GERÄTE
Reagenzglasständer, 2x 400 mL Becherglas, Reagenzgläser, Pasteurpipetten, Trichter, Küchenpapier, Stativmaterial, Bunsenbrenner, Reagenzglasklemme, 3x Erlenmeyerkolben 25 mL
CHEMIKALIEN
Kupfersulfat
Natriumhydroxid
Salzsäure (konz.)
Ethanol
DURCHFÜHRUNG
Ein Ei wird aufgeschlagen und der Dotter vom Eiweiß getrennt. Letzteres wird im Becherglas mit dest. Wasser auf 300 mL verdünnt und über etwas Küchenpapier in einem Trichter filtriert. Die Lösung wird auf 6 Reagenzgläser aufgeteilt.
Mit einer Pasteurpipette werden dann gesättigte Kupfersulfat Lösung, konz. Salzsäure, konz. Natronlauge und Ethanol hinzugetropft.
Das fünfte Reagenzglas wird im Brenner vorsichtig erhitzt. Das schlagartig ausfallende Eiweiß verursacht dabei gerne Siedeverzüge (Achtung!) . Alternativ kann ein 80°C heißes Wasserbad verwendet werden.
Das letzte Reagenzglas bleibt unverändert und dient als Vergleich.
ENTSORGUNG
Kupfersulfat wird als Schermetallabfall entsorgt, der Inhalt der übrigen Reagenzgläser kann dem Abwasser zugeführt werden.
ERKLÄRUNG
Bei Kupfersulfat, Ethanol und Salzsäure tritt ein Niederschlag auf. Dies ist auf die Denaturierung der Proteine zurückzuführen. Diese Reaktion kann reversibel sein, ist aber meistens – so auch in diesen Beispielen – irreversibel. Dieses Experiment zeigt sehr schön, warum Schermetalle giftig sind, mit Ethanol desinfiziert werden kann oder Verätzungen mit Salzsäure zu vermeiden sind. Auch Hitze zerstört die räumliche Struktur der Proteine.
Natronlauge führt zu keinem Niederschlag. Das liegt daran, dass Natronlauge die Peptidbindungen hydrolysiert und das Protein auf diese Weise gespalten wird. So können z.B. Haare aufgelöst werden, weshalb Natriumhydroxid in Rohrreinigern Anwendung findet.
VIDEO
LITERATUR
Römpp/Raaf: Organische Chemie im Probierglas. 15. Auflage. Stuttgart, Franckh’sche Verlagshandlung. 1982.