Vier Gruppen von Biomolekülen: Monomere, Ketten und Nachweisreaktionen
NaturwissenschaftenChemische ReaktionenAlter 14–15Virtuelles Labor
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Als Nächstes in Chemische Reaktionen
Wählen Sie eine Stoffgruppe und beobachten Sie, wie sich Monomere zu einer langen Kette verbinden: Glucosemoleküle bilden Stärke, Aminosäuren verknüpfen sich über Peptidbindungen zu einer Proteinkette, Glycerin verbindet sich mit drei Fettsäuren zu einem Fett, und Ethen polymerisiert zu Polyethylen. Rechts zeigt ein Reagenzglas die Nachweisreaktionen: Iodlösung färbt Stärke blauschwarz, Biuret-Reagenz färbt Protein violett, und Fett schwimmt nach dem Schütteln mit Wasser als ungelöste Schicht obenauf. Erhöhen Sie die Temperatur über 70 °C, um zu sehen, wie sich die Proteinkette entfaltet und gerinnt – Denaturierung.
Lektion: Kohlenhydrate, Proteine, Lipide und Polymere
Was sie zeigt
Stärke, Proteine und viele Kunststoffe sind Polymere: lange Ketten aus vielen verknüpften kleinen Monomeren. Glucose-Einheiten verbinden sich über glykosidische Bindungen zu Stärke, Aminosäuren über Peptidbindungen zu Proteinen; bei jeder neuen Bindung wird ein Wassermolekül abgespalten. Ein Fett entsteht anders, aus einem Glycerin und drei Fettsäuren, die über Esterbindungen verknüpft sind. Ethen bildet Polyethylen durch Polymerisation ohne Nebenprodukt. Einfache Nachweise unterscheiden die Gruppen: Iodlösung färbt Stärke blauschwarz, Biuret-Reagenz färbt Protein violett, und Fett schwimmt als eigene Schicht auf Wasser.
So funktioniert es
Wählen Sie eine Stoffgruppe und verfolgen Sie den Kettenaufbau; passen Sie dabei die Anzahl der Monomere in der Kette und die Geschwindigkeit des Kettenaufbaus an. Geben Sie dann mit Reagenz wechseln Iodlösung, Biuret-Reagenz oder Wasser ins Reagenzglas und lassen Sie jedes Ergebnis in einer Tabelle festhalten, sodass ein Bestimmungsschlüssel für alle vier Gruppen entsteht. Erhöhen Sie beim Protein die Temperatur im Reagenzglas über 70 °C und vergleichen Sie mit der unerhitzten Probe.
Einstellbare Parameter
- Stoffgruppe Kohlenhydrat – Stärke (Monomer Glucose), Protein (Monomer Aminosäure), Lipid – Fett (Glycerin + Fettsäuren), Polymer – Polyethylen (Monomer Ethen)
- Reagenz im Reagenzglas Noch kein Reagenz zugegeben, Iodlösung, Biuret-Reagenz (Cu(OH)₂ in NaOH), Destilliertes Wasser, gut geschüttelt
- Temperatur im Reagenzglas 20–100 °C
- Anzahl der Monomere in der Kette 4–20 Monomere
- Geschwindigkeit des Kettenaufbaus 0,5–4 Monomere/s
Fragen zum Erkunden
- Wie lassen sich Stärkekleister, Eiklar und Speiseöl mit den Reagenzien der Simulation unterscheiden?
- Was geschieht mit dem Protein oberhalb von 70 °C, und warum wird gekochtes Eiklar fest?
- Was ist das Monomer von Polyethylen, und worin unterscheidet sich seine Bildung von der Bildung der Stärke?
