Fett im Nachweis
AFB I–IIEin Stück Walnuss wird auf Papier zerdrückt: Es bleibt ein durchscheinender Fleck, der auch nach dem Trocknen nicht verschwindet. Der Farbstoff Sudan III ist unpolar; er färbt Öltröpfchen im Mikroskop rot, gelöst in Wasser dagegen bleibt er ungelöst.
- Beschreibe den Bau eines Fettmoleküls.
- Erkläre, warum der Fettfleck nicht wie ein Wasserfleck verdunstet.
- Begründe, warum Sudan III Fetttröpfchen anfärbt.
- Vergleiche Triglyceride und Phospholipide in Bau und Verhalten in Wasser.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Ein Triglycerid besteht aus Glycerin, an dessen drei OH-Gruppen je eine Fettsäure über eine Esterbindung gebunden ist. Fettsäuren sind lange, unpolare Kohlenwasserstoffketten mit einer Carboxygruppe.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Wasser verdunstet bei Raumtemperatur. Fette sind große Moleküle, die kaum verdunsten; sie bleiben zwischen den Papierfasern und machen das Papier durchscheinend.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Sudan III ist unpolar und löst sich deshalb gut in unpolaren Fetten, in Wasser dagegen nicht. Er reichert sich in den Fetttröpfchen an und färbt sie rot.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Triglycerid: drei Fettsäuren, insgesamt unpolar, bildet in Wasser Tropfen. Phospholipid: zwei Fettsäuren und eine polare Phosphatgruppe, amphiphil, bildet Micellen oder Lipiddoppelschichten.
Kugeln aus Membran
AFB II–IIIGibt man Phospholipide in Wasser und behandelt die Mischung mit Ultraschall, entstehen kleine Bläschen, die Liposomen. Ihre Hülle ist eine Lipiddoppelschicht, innen ist Wasser. Liposomen werden in der Medizin genutzt: Man füllt sie mit Wirkstoffen, die so zu Zellen transportiert werden.
- Skizziere den Ausschnitt einer Liposomenhülle mit Wasser innen und außen.
- Erläutere, warum die Bläschen ohne weiteres Zutun geschlossen bleiben.
- Entscheide, ob ein wasserlöslicher Wirkstoff im Inneren oder in der Hülle transportiert wird.
- Beurteile die Idee, Liposomen als Modell für Biomembranen zu nutzen.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Zwei Lagen Phospholipide: äußere Lage mit Köpfen nach außen, innere Lage mit Köpfen nach innen, die Fettsäureschwänze beider Lagen zeigen zueinander; Wasser auf beiden Seiten.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
An einem offenen Rand kämen die hydrophoben Schwänze mit Wasser in Kontakt. Das ist ungünstig; deshalb schließt sich die Doppelschicht von selbst zu einer Kugel.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Im wässrigen Inneren: Ein wasserlöslicher (polarer) Stoff löst sich dort, in der unpolaren Hülle dagegen nicht.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Liposomen zeigen die Lipiddoppelschicht und ihre Selbstorganisation gut. Als Modell sind sie aber vereinfacht: Membranproteine, Kohlenhydratketten und Cholesterin fehlen — Transport und Erkennung lassen sich damit nicht erklären.