Protokoll - Physiologie

1          Eruierung des pH-Optimums des Trypsins

1.1.1          Theoretischer Hintergrund

Trypsin ist ein Verdauungsenzym, das zu den Peptidasen zählt und im Dünndarm aktiv ist. Wie jedes Enzym hat Trypsin ein pH-Optimum, bei dem es am meisten Substrat umsetzen kann.

Da im Dünndarm basische Bedingungen herrschen, ist anzunehmen, dass auch das pH-Optimum von Trypsin im basischen Bereich liegt. Um das festzustellen wurde folgendes Experiment durchgeführt:

1.1.2          Durchführung des Experiments

Material und Methode sind im Skriptum „Zoologisches Proseminar – WS 2011/12“, Teil Physiologie, Aufgabe 4 – pH-Optimum des Trypsins, angegeben. Nach diesem Skriptum wurde verfahren, mit den Unterschieden, dass statt einer Caseinlösung eine Albuminlösung verwendet wurde, und statt 0,4ml Trypsin 0,8ml verwendet wurden.

(Anmerkung: die Durchführung hat nicht funktioniert! Vermutung liegt beim Reagenz; hier wurden also andere Ergebnisse verwendet)

1.1.3          Ergebnisse

Aktivität von Trypsin in Abhängigkeit vom pH (Mittelwert der Ergebnisse aller Gruppen):

Anmerkung: Probe 1 wurde in den Diagrammen nicht berücksichtigt, da uns diese Probe als Leerwert diente.

1.1.4          Diskussion der Ergebnisse

2          Pufferwirkung des Blutes

2.1.1          Theoretischer Hintergrund

Die Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichtes ist von großer funktioneller Bedeutung für den Organismus. So ist etwa die ionale Zusammensetzung von Proteinen und damit etwa auch die Enzymaktivität, Membraneigenschaften etc. von der H⁺-Ionen-Konzentration der Umgebung abhängig.

Ein länger andauernder Anstieg der H+-Ionen-Konzentration um den 2-3 fachen Betrag, d.h. ein pH-Abfall von 0,3-0,5 Einheiten, ist bei hochorganisierten Organismen letal.

Die Konstanthaltung des pH-Wertes des Blutes und der Extrazellulärflüssigkeit ist ein wichtiges Kennzeichen biologischer Systeme, und wird trotz Entstehung saurer bzw. basischer Valenzen im Stoffwechsel zwischen 7,35-7,40 aufrechterhalten.

Die Konstanthaltung des pH-Wertes des Blutes erfolgt im Wesentlichen durch vier Puffersysteme:

·         Kohlensäure/Bikarbonat: (CO₂ + H₂ ↔ HCO₃^- + H⁺): Anteil von ca. 75% unseres Puffersystems

·         Hämoglobin/Oxyhämoglobin in den Erythrocyten: ca. 23%

·         Primäres Phosphat/Sekundäres Phosphat: H₂PO₄^- ↔ H⁺ + HPO₄^2-: ca. 1%

·         Plasmaproteine: ca.1%[1]

Aus chemischer Sicht handelt es sich bei einem Puffer um ein Gemisch aus einer schwachen Säure und dem dazugehörigen Salz (z.B. Essigsäure und Natriumacetat) oder einer schwachen Basen und dem dazugehörigen Salz (z.B. Ammoniak und Ammoniumchlorid).

2.1.2          Durchführung des Experiments