Enzymatische Reaktion von Harnstofflösung mit Urease

1. Durchführung:

Die Untersuchung erfolgt photometrisch bei 560 nm.
In die Küvette des Photometers  werden 10 mL Harnstofflösung (Massenanteil=0,002%), 1 mL Bromthymolblaulösung (Massenanteil=0,1%) und 1 mL Ureaselösung (Massenanteil=0,001%) gegeben. Zuvor wurde die Extinktion mit demineralisiertem Wasser, zu dem 1 mL der Bromthymolblaulösung und 1 mL der Ureaselösung gegeben wurde, auf Null gesetzt.
Es wird nun die Extinktion in Abhängigkeit von der Zeit in Intervallen von 30 Sekunden gemessen.

 

2. Aufgaben zur Auswertung:

  1. Stellen Sie die Abhängigkeit der Extinktion von der Zeit grafisch dar
  2. Wie könnte man  diese Abhängigkeit erklären?

 

3. Beispiel:

Die Extinktionen wurden mit einem Bruno-Lange-Photometer gemessen. Die angegebenen Messwerte stellen eine Auswahl dar, da die Messwerterfassung in kleineren Schritten mit Hilfe des Computers erfolgte.
 

t  (s) 0 30 63 90 119 153 182 223 260 301
E 0,030 0,056 0,098 0,121 0,144 0,170 0,192 0,211 0,216 0,216
Eideal 0,0414 0,0654 0,0918 0,1134 0,1366 0,1634 0,187 0,2198 ----- -----

Bis zur Zeit t=223 s  lässt sich durch die Messwerte eine Ausgleichsgerade legen:
E = 0,0414 + 0,0008 * t
Daraus ergeben sich die Werte für Eideal.
Unter den Versuchsbedingungen liegt im Bereich der linearen Beziehung eine Reaktion 0. Ordnung vor.
Harnstoff zerfällt in Ammoniumionen, Carbonat- bzw. Hydrogencarbonationen, wobei die Lösung im zunehmenden Maße alkalisch reagiert, was über die Intensivierung der Blaufärbung von Bromthymolblau verfolgt werden kann.

Die enzymatische Reaktion von Harnstoff kann auch über Leitfähigkeitsmessung verfolgt werden, wobei die Leitfähigkeit der Lösung durch die Bildung von Ionen zunächst linear ansteigt.