Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans

Grundlagen in den Lehrplänen der Jgst. 8-12

• Abhängigkeit der Enzymaktivität von Substratkonzentration, Temperatur, pH-Wert, Schwermetall­ionen

Vorschläge zu Inhalten und Niveau

• Zusammensetzung einer Pufferlösung
• Auswirkung von Säure- bzw. Basenzugabe
• Henderson-Hasselbalch-Gleichung
• Pufferkapazität
• Anwendungsbeispiele für Puffersysteme:
  • in der Natur: Silikat-Puffer in Böden;
  • im Körper des Menschen: im Blut: Kohlensäure/Hydrogencarbonat-Puffer verhindert Alkalose und Azidose, in lebenden Zellen: Dihydrogenphosphat-/Hydrogenphosphat-Puffer;
  • in der Technik: biotechnologische Verfahren in der Industrie
  • im Labor: Gelelektrophorese;
  • Pufferwirkung von Proteinen;
  • Enzymwirkung: Beeinflussung der Raumstruktur von Enzymen durch den pH-Wert.

Vorschläge für Experimente

• Herstellung von Pufferlösungen nach Literaturangaben (z. B. Acetatpuffer, Phosphatpuffer, Carbonatpuffer)
• pH-Messungen mit einem pH-Meter nach Zugabe einer sauren Lösung bzw. einer basischen Lösung zu einer Probe der Pufferlösungen bzw. zu Wasser (S)