4.10 Die Verdauung im Darm. Aufgabe. Wie funktioniert die Verdauung im Darm?

Transkript

1 Naturwissenschaften - Biologie - Allgemeine Biologie - 4 Unsere Nahrungsmittel und ihre Verdauung (P80300) 4.0 Die Verdauung im Darm Experiment von: Phywe Gedruckt: :55:4 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie funktioniert die Verdauung im Darm? Untersuche die Wirkung der Enzyme des Bauchspeichelsaftes. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusätzliche Informationen Im Darm wird die bereits vorverdaute Nahrung weiter verdaut und schließlich werden die Nährstoffe durch die Darmwand resorbiert. Die Enzyme, welche an der Verdauung des Nahrungsbreis im Darm beteiligt sind, werden von der Bauchspeicheldrüse produziert und als Bauchspeichelsaft in den Zwölffingerdarm abgegeben. Der Bauchspeichelsaft enthält sowohl Lipasen (fettspaltende Enzyme), und Amylasen (stärkespaltende Enzyme) als auch Proteasen (eiweißspaltende Enzyme). Das in diesem Versuch verwendete Pankreatin ist ein Gemisch dieser Enzyme, welches aus der Bauchspeicheldrüse von Schweinen gewonnen wird. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Zur Durchführung des Versuches werden wegen der Wartezeiten 2 Tage benötigt

3 Material Material Material aus "TESS advanced Biologie Basis Set Allgemeine Biologie, BIO" (Bestellnr ) Position Material Stativfuß, variabel Bestellnr Menge 2 Stativstange, zweigeteilt, l = 600 mm, d = 0 mm Stativring, Stahl, d = 30 mm, mit Muffe Drahtnetz mit Keramik 60 x 60 mm Becherglas DURAN, hohe Form, 600 ml Steilbrustflasche, Enghals, klar, 00 ml, mit PE Stopfen Messzylinder, PP, hohe Form, 00 ml Messpipette 0 ml, Teilung 0, ml Pipettierball, Standardmodell (bis 0 ml), 3 Ventile Pipette mit Gummikappe Reagenzglasgestell mit 6 Bohrungen, d = 22 mm, Holz Reagenzglas, d = 6 mm, l = 60 mm, 8 Stück Schülerthermometer, C, l = 80 mm Glasrührstab, Boro 3.3,l = 200 mm, d = 5 mm Löffelspatel, Kunststoff, l = 80 mm Messer Aus dem Zubehör Butanbrenner Labogaz Butan-Kartusche C 206 ohne Ventil, 90 g Taschenwaage, OHAUS JE Verbrauchsmaterial Iod-Kaliumiodid-Lösung, 250 ml Stärke, löslich, reinst 00 g Wasser, destilliert, 5 l Pankreatin, 25 g Zusätzliches Material Gekochtes, mageres Rind- oder Schweinefleisch Gekochtes Fischfleisch Käse - 3 -

4 Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 Aufbau und Durchführung Aufbau und Durchführung Experiment Baue das Stativ mit dem Stativfuß und der Stativstange auf (Abb. und Abb. 2), befestige den Stativring an der Stativstange und lege das Drahtnetz auf den Stativring (Abb. 3). Abb. Abb. 2 Abb. 3 Befestige den Butanbrenner an der Butan-Kartusche, wie in den Abbildungen 4 und 5 gezeigt

6 Abb. 4 Abb. 5 Gebe in ein 600 ml Becherglas g Stärke und 99 g (99 ml) destilliertes Wasser und stelle es auf das Drahtnetz. Benutze Streichhölzer, um den Butanbrenner zu entzünden und platziere den Brenner unter dem Drahtnetz, um das Wasser zu erhitzen, sodass sich die Stärke vollständig auflöst (Abb. 6). Rühre dabei regelmäßig mit dem Glasstab um. Abb. 6 Fülle in zwei Reagenzgläser je 5 ml des zuvor hergestellten %igen Stärkekleisters und füge jeweils 2 Tropfen Iod-Kaliumiodid-Lösung nach LUGOL hinzu, sodass eine deutliche Blauviolettfärbung entsteht (Stärkenachweis)

7 Abb. 7 Stelle eine %ige Pankreatin-Aufschwemmung her, indem du in einer Steilbrustflasche 0,5 g Pankreatin in 49,5 g (49,5 ml) Wasser aufschwemmst. Pankreatin ist ein Gemisch der verschiedenen Enzyme der Bauchspeicheldrüse. Gib in das eine Reagenzglas 5 ml Wasser und in das andere 5 ml %ige Pankreatinaufschwemmung. Verschließe beide Reagenzgläser mit dem Daumen, schwenke sie zur Vermischung ihres Inhalts um und stelle sie in ein Reagenzglasgestell. Beobachte die Veränderungen der beiden Gemische in den nächsten Minuten und notiere deine Beobachtungen auf der Ergebnisseite. Abb. 8 Experiment 2 Fülle in drei Reagenzgläser je 0 ml %ige Pankreatin-Aufschwemmung und gib in das eine Reagenzglas ein kirschgroßes Stück gekochtes Fischfleisch, in das zweite ein gleichgroßes Stück gekochtes, mageres Rind- oder Schweinefleisch und in das dritte ein Stück Käse gleicher Größe

8 Abb. 9 Fülle ein Becherglas von 600 ml Inhalt zur Hälfte mit Wasser und stelle es auf das Drahtnetz. Benutze Streichhölzer, um den Butanbrenner zu entzünden und platziere ihn unter dem Drahtnetz, um das Wasser zur Nachahmung der Körpertemperatur auf etwa C zu erwärmen. Stelle die drei Reagenzgläser hinein und kontrolliere mit einem Thermometer ständig die Temperatur des Wassers und halte sie etwa bei Körpertemperatur. Abb. 0 Lösche am Ende der Unterrichtsstunde die Flamme des Gasbrenners und lasse die Reagenzgläser bei Zimmertemperatur für 24 Stunden stehen. Betrachte den Zustand der verschiedenen Nahrungsmittelproben nach 24 Stunden und notiere deine Beobachtungen auf der Ergebnisseite. Nutze einen Glasrührstab, um die Konsistenz der Proben zu prüfen

9 Ergebnisse Ergebnisse Experiment Notiere hier deine Beobachtungen zu Experiment. Was ist nach Zugabe von Pankreatin zu beobachten? Nach Zugabe von Pankreatin-Lösung entfärbt sich das Gemisch, die blauviolette Farbe (Stärkenachweis) verschwindet, das Gemisch nimmt eine gelbliche Färbung an. Die Blindprobe, das heißt, das Gemisch von Stärkekleister mit LUGOLscher Lösung hat eine tief blauviolette Färbung (Stärkenachweis). Experiment 2 Notiere hier deine Beobachtungen zu Experiment 2. Wie haben sich die unterschiedlichen Nahrungsmittelproben - gekochtes Fischfleisch, gekochtes Schweine- oder Rinderfleisch und Käse - nach einem Tag verändert? Welche Unterschiede kannst du feststellen? - 9 -

10 Alle drei Proben sind durch die Pankreatin-Aufschwemmung stark zersetzt worden. Dies wird besonders deutlich, wenn man die Proben mit dem Rührstab umrührt. Das Fischfleisch ist vollständig verdaut. Das Schweine- bzw. Rindfleisch ist größtenteils verdaut, nur noch wenige Fleischfasern sind sichtbar. Der Käse ist ebenfalls zu großen Teilen zersetzt, es sind noch kleine Restbestandteile zu erkennen, welche vom Aussehen an geronnene Milch erinnern. In allen drei Fällen ist das entstandene Probengemisch stark trübe und entspricht farblich der jeweils untersuchten Nahrungsmittelprobe. Hinweis: Das Ergebnis des Versuches ist abhängig von der Probengröße und der Reaktionszeit, sprich der Dauer der Erhitzung auf 40 und der anschließenden Wartezeit

11 Auswertung Auswertung Experiment Frage Was ist innerhalb von wenigen Minuten in dem Reagenzglas mit dem Pancreatinzusatz zu beobachten? Worauf deutet diese Veränderung hin? Innerhalb weniger Minuten nach Pankreatinzusatz wird der Stärkenachweis negativ. Dies deutet darauf hin, dass die Stärke durch das Pankreatin abgebaut wird. Pankreatin muss daher aktive Substanzen (Enzyme) enthalten, welche Stärke spalten und zu Zuckern abbauen können. Experiment 2 Frage 2 Wie verändern sich die Nahrungsmittelstückchen in den drei Reagenzgläsern bis zum nächsten Tag? Welche Nährstoffe werden von den Enzymen des Bauchspeichelsaftes verdaut? Berücksichtige auch die Ergebnisse des ersten Versuchs. Die Verdauung ist daran zu erkennen, dass sich die Nahrungsmittelstückchen allmählich auflösen. - -

12 Alle drei Nahrungsmittelproben sind durch die Pankreatin-Aufschwemmung zersetzt bzw. verdaut worden. Fisch und Rindfleisch oder Schweinefleisch bestehen größtenteils aus Proteinen und haben nur einen geringen Fettanteil, während der untersuchte Käse zu etwa gleichen Teilen aus Proteinen und Fetten besteht. Daraus und aus den Ergebnissen von Experiment muss gefolgert werden, dass die Enzyme des Bauspeichelsaftes sowohl Kohlenhydrate, Eiweiße als auch Fette verdauen können. Tatsächlich ist Pankreatin ein Gemisch aus Wirkstoffen welche aus der Bauchspeicheldrüse von Schweinen gewonnen wird und Amylasen (stärkespaltende Enzyme), Proteasen (eiweißspaltende Enzyme) und Lipasen (fettspaltende Enzyme) enthält