Nachweis der Herabsetzung der Aktivierungsenergie 

© Hans-Dieter Mallig
 

Material: 

1 Reagenzglasständer
5 Reagenzgläser
1 Bunsenbrenner
1 Reagenzglasklammer
1 Spatel
1 Meßpipette 10 ml
1 Gasanzünder
3 Meßpipetten 1 ml
Lackmuspapier rot (oder neutral)
Harnstoff
1 % Harnstoff-Lösung
0,1 %ige Urease-Lösung
verd. Essigsäure (ca. 5 %)
Bromthymolblau-Lösung

Information:
 
Urease spaltet Harnstoff hydrolytisch in Ammoniak und Kohlenstoffdioxid. Die biologische Bedeutung dieses Vorgangs liegt darin, dass der im Verlauf des tierischen Stoffwechsels im Harnstoff gebundene Stickstoff in anorganische, von Pflanzen verwertbare Stickstoffverbindungen zurückgeführt wird.
 Die Urease spielt damit im Stickstoffkreislauf eine bedeutende Rolle.
Im tierischen Organismus kommt Urease nicht vor, in Pflanzen dagegen häufig, zum Beispiel in Sojabohnen, Pilzen und Bakterien. 1926 wurde die Urease von Sumner aus Sojabohnen-Mehl als erstes Enzym in reiner kristalliner Form dargestellt.
Die Urease-Wirkung kann durch Zusatz geeigneter Indikatoren oder durch Leitfähigkeitsmessung im Versuchsansatz sichtbar gemacht und nachgewiesen werden.
 
Aufgabe:
Durch Zuführung verschieden großer Energiebeträge zu Harnstoff, soll versucht werden, diesen in C02 und NH3 zu zerlegen und die Ergebnisse mit der Ureasewirkung zu vergleichen.

Erläuterung zur Versuchsdurchführung:
 

Urease zerlegt Harnstoff in C02 und NH3 . Dadurch bildet sich dissoziierendes Ammoniumcarbonat. Die entstehenden  OH- -Ionen verschieben den pH-Wert der Lösung in den basischen Bereich, Bromthymolblau färbt sich blau.
Bromthymolblau ist bei pH 6,0 gelb, bei pH 8,5 grün und bei pH 9,0 blau.
 
Versuchsbeschreibung:
  1. Gebe in ein Reagenzglas 10 ml Harnstofflösung und 5 Tropfen Bromtymolblau. Schütteln. Gib tropfenweise so lange verdünnte Essigsäure dazu, bis die Ausgangsfarbe gelb erreicht ist. Füge nun 1 ml Urease-Lösung hinzu. (Man kann den Vorgang einige Male wiederholen, wenn man durch vorsichtiges tropfenweises Zufügen von Essigsäure die Ausgangsfarbe gelb erneut erzeugt.)
  2. Ansatz wie bei 1), jedoch ist statt der normalen Urease-Lösung abgekochte Lösung zu verwenden (3 ml Urease-Lösung werden ca. 5 Minuten in einem Reagenzglas gekocht).
  3. 10 ml Harnstofflösung mit Indikator ( 5 Tropfen Bromthymolblau plus 1 Tropfen Essigsäure) werden ohne Zugabe von Enzym erhitzt.
  4. Eine Spatelspitze Harnstoff wird im Reagenzglas trocken erhitzt. Ein angefeuchtetes rotes Lackmuspapier wird in die Öffnung gehängt. Prüfe auch auf Geruch.


Beobachteter Versuchsablauf :

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Versuchsdeutung:

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