wie kann man experimentell nachweisen, dass die stoffwechselvorgänge bei der atmung oxidations
dationsreaktionen sind??
4 Antworten
Moin,
kommt drauf an, auf welchem Niveau du das haben willst. Die Extinktionsmessung vom NAD+-NADH/H+-System ist natürlich richtig, aber auch sehr anspruchsvoll. Uniniveau, würde ich sagen.
Auf Schulniveau kannst du einen recht einfachen, aber leider auch eher ziemlich indirekten "Beweis" antreten:
V1: Du verbindest einen Blasebalg mit einem Gummischlauch und pustest circa 30-60 Sekunden Luft in eine klare Calciumhydroxid-Lösung ("Kalkwasser"). Dabei sollte eigentlich nichts passieren.
V2: Danach löst du den Blasebalg von dem Schlauch, atmest demonstrativ tief ein und pustest selbst durch den Schlauch deine Ausatemluft 30-60 Sekunden in das "Kalkwasser". Dabei sollte sich das Kalkwasser weißlich trüben.
Deutung:
Das Kalkwasser ist ein Nachweismittel für Kohlenstoffdioxid (CO2). Wenn CO2 durchgeleitet wird, dann reagiert es mit dem Calciumhydroxid und bildet schwer lösliches Calciumcarbonat und Wasser.
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O
Weil das Calciumcarbonat schwer löslich ist, fällt es als weißer Niederschlag aus und trübt die Lösung.
In der Luft ist offenbar nicht genügend CO2 vorhanden, um eine bemerkbare Reaktion mit dem Kalkwasser hervorzurufen (V1).
Ganz anders ist das mit deiner Ausatemluft. Dort ist offenbar viel mehr CO2 enthalten, obwohl du die gleiche Luft wie zuvor eingeatmet hast. Aber wo kommt das CO2 her? Offenbar aus einer Stoffwechselreaktion, die in deinem Körper stattgefunden hat. Und da bietet sich die Zellatmung als Erklärung an:
Zucker wird von Sauerstoff oxidiert, wobei Kohlenstoffdioxid und Wasser gebildet werden.
C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O
Der Schwachpunkt dieser Methode ist, dass du so letztlich nicht wirklich beweisen kannst, dass das CO2 in deiner Ausatemluft aus der Oxidation des Zuckers bei der Zellatmung stammt.
Naturwissenschaftliches Niveau wäre, die Zellatmung mit radioaktivem Sauerstoff durchzuführen und zu schauen, wo der Sauerstoff am Ende bleibt. Aber das ist natürlich noch aufwendiger...
So, mehr fällt mir dazu im Moment nicht ein. LG von der Waterkant.
Beweisen ist schwierig. Wenn du ne chemiehausübung hast, kannst du erwähnen das die Photosynthese von Pflanzen, die genau umgekehrte reaktion ist, aber ein Reduktionsvorgang darstellt:
Also wie folgt ist die Photosynthese:
6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6 O2
So funktioniert die atmung (C6H12O6 kommt vom Körper):
C6H12O6 + 6 O2 --> 6 CO2 + 6 H2O
Schätzungsweise meinst du die Zellatmung. Wenn das so ist:
Bei jeder Oxidation wird stets auch etwas reduziert, bei der Zellatmung ist das NAD+, das zu NADH/H+ reduziert wird. (Es entsteht auch FADH2, aber das nur nebenbei).
Im Versuch kannst du die Entstehung von NADH/H+ nachweisen. Das geht mittels Extinktionsmessung. Wie das funktioniert, findest du hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Nicotinamidadenindinukleotid#Absorptionseigenschaften
Wenn NADH/H+ entsteht, zeigt das, dass die beobachtete (Stoffwechsel-)Reaktion in deinem Versuch eine Oxidation ist.
Die ist übrigens ein Natürlicher Kreislauf, der einem das Leben auf der Erde ermöglicht, Pflanzen geben sauerstoff, du gibst den Pflanzen CO2.