Biologie Harden-Young-Experiment?
Wir haben in Biologie im Moment das Thema Enzyme , aber ich verstehe nicht was das Harden-Young-Experiment mit dem Thema zutun hat? Kann mir jemand das Experiment für Dummies erklären ? 😂 danke :)
2 Antworten
Gibt man Hefezellen in eine Glucoselösung, vergärt die Hefe die Glucose zu Ethanol und Kohlendioxid (alkoholische Gärung). Das ist schon lange bekannt gewesen und wurde beim Bierbrauen oder beim Brotbacken lange ausgenutzt. Die Frage war aber, was die Zellen dazu befähigt. Das Harden-Young-Experiment soll zeigen, dass Enzyme die Reaktion bewerkstelligen und zwar unabhängig von der lebenden Zelle und dass dafür Cofaktoren benötigt werden.
Dazu werden Hefezellen zuerst zermörsert und in Wasser suspendiert, um einen Hefeextrakt zu erhalten. Das Gemisch wird filtriert. Dem Filtrat wird anschließend Glucose zugegeben. Ein Teil des Filtrats wird abgenommen und damit getestet, ob Kohlendioxid produziert wird. Das ist der Fall, somit lässt sich schlussfolgern, dass im Hefeextrakt ein Stoff ist, der die Reaktion der alkoholischen Gärung katalysiert. Das restliche Filtrat wird in einen Dialyseschlauch gefüllt. Den kann man sich als eine semiselektive Membran vorstellen, der nur niedermolekulare Bestandteile (also sehr kleine Moleküle) hindurchlässt, die sich im Außenmedium befinden. In der zurückgehaltenen Lösung im Dialyseschlauch, dem so genannten Dialysat, befinden sich all die hochmolekularen (großen) Moleküle, die nicht durch die Membran hindurch können. Nun gibt man erst zum Außenmedium Glucose und beobachtet, dass es keine Kohlendioxidbildung gibt. Das gleiche wiederholt man mit dem Dialysat, auch hier passiert nichts.
Nun geht es weiter indem man
a) Dialysat zum Außenmedium hinzu gibt. Plötzlich bildet sich wieder Kohlendioxid. Die Schlussfolgerung: offenbar müssen sich sowohl im Dialysat als auch im Außenmedium zwei unterschiedliche Stoffe befinden, die erst im Zusammenwirken die Reaktion katalysieren. Dies ist zum einen das Enzym im Dialysat, die Alkohol-Dehydrogenase (A-DH). A-DH ist ein Protein, es ist also so groß, dass es nicht durch den Dialsyseschlauch diffundieren kann. Der Cofaktor der A-DH ist das NAD+. Es nimmt bei der Oxidation der Glucose (genauer gesagt von Pyruvat, aber wie man von der Glucose zum Pyruvat kommt, braucht uns nicht zu interessieren) die Elektronen auf und wird dabei zu NADH+H+ reduziert.
b) das Außenmedium wird erhitzt und dann das Dialysat zugegeben. Dabei kann beobachtet werden, dass trotzdem Kohlendioxid gebildet wird. Die Erklärung ist, dass die A-DH im Dialysat ist und somit nicht zerstört wird.
c) das Dialysat wird erhitzt und zum Außenmedium gegeben, es wird kein Kohlendioxid gebildet. Die Erklärung hierfür ist, dass die A-DH im Dialysat durch die Hitze denaturiert wird, sie geht "kaputt" und kann die Reaktion nicht mehr katalysieren.
nett, immerhin gabs dafür einen NobelPreis!
1. Wenn man Hefezellen zerstört kommt es mit Zucker immer noch zur Gärung!
2. Dann wird das Gemisch per Osmose getrennt! Es zeigt sich, dass weder das innere, noch das äußere Gemisch noch Zucker vergären können!
3. Dann werden beide Gemische wieder zusammen gemischt!
a) Gärung funktioniert wieder, (obwohl 24 h vergangen waren).
b) Gärung funktioniert wieder, obwohl die äußere Lösung erhitzt wurde!
c) Gärung funktioniert NICHT mehr, nachdem das innere Gemisch erhitzt wurde!
Schlussfolgerung:
An der Vergärung sind mindestens 2 Stoffe/Stoffarten beteilig!
Die eine Stoffart ist menbranhängig und wärmeunempfindlich (CoEnzym?!)
Die andere Stoffart ist NICHT membrangängig UND wärmeempfindlich (Enzym aus Proteinen?!)