Nachweis der Wirksamkeit Stärke abbauender Enzyme außerhalb eines Organismus
Als Eduard Bucher im Jahre 1907 für die Entdeckung und Untersuchung der zellfreien Gärung den Nobelpreis für Chemie erhielt, wurde der alte Streit um die alkoholische Gärung der Hefe endgültig beigelegt. An diesem nicht nur wissenschaftlich geführten Disput hatten sich im Verlauf des vergangenen Jahrhunderts viele hervorragende Wissenschaftler, unter anderem Liebig, Berzelius und Pasteur, beteiligt. Es ging um die Frage, ob nur die lebende Hefezelle die Gärerscheinung auslösen könnte, oder ob dazu auch eine „tote Substanz“ in der Lage sei. Mit der Erkenntnis, dass ein Stoff, den man „Zymase“ nannte, auch ohne die Vitalkräfte des Organismus seine Wirksamkeit behält, tat sich ein neues naturwissenschaftliches Forschungsfeld auf, die Biochemie.
Inzwischen konnten viele biologische Vorgänge auf molekulare Ereignisse zurückgeführt werden, so dass uns heute kaum noch bewusst ist, welche Schwierigkeiten deren Erklärung damals bereitete. Das folgende Experiment kann die oben angesprochene historische Diskussion, übertragen auf die Amylase, problematisieren.
Experiment Diffusion von Amylase in Stärkeagar
Material:
Erlenmeyerkolben (100 ml), Petrischale, Pinzette, Küchenmesser, 0,4 g Agar, 25 ml Stärkelösung (1 %), 5 gekeimte Gerstenkaryopsen (ca. 7 Tage alt), Iod-Kaliumiodid-Lösung
Versuchsdurchführung:
Im Erlenmeyerkolben werden 0,4 g Agar in 25 ml Stärkelösung aufgenommen und nach kurzer Quellzeit bis zur vollständigen Verflüssigung erhitzt. Das flüssige Agarmedium wird in die Petrischale gegossen.
Während des Erkaltens unter schräg aufgelegtem Deckel (zur Vermeidung von Kondenswasser) werden 5 gekeimte Karyopsen der Gerste mit einem Messer quer und längs halbiert. Nach Erstarren der Agarplatte werden die Karyopsen mit der Schnittfläche in gleichmäßigen Abständen auf die Agarplatte gelegt.
Mit aufgelegtem Deckel wird die Petrischale bis zum nächsten Tag im Dunklen bei Zimmertemperatur stehengelassen. Nun werden die Karyopsenhälften vorsichtig mit einer Pinzette entfernt und die Platte mit wenig Iod-Kaliumiodid-Lösung übergossen. Die Beobachtungen werden skizziert.