Arbeitsblatt: Membranzusammensetzung bei verschiedenen Temperaturen

Experiment zum Schmelzpunkt verschiedener Lipide 1.Bestimmen Sie die Schmelztemperatur der vier angegebenen Lipide. Kühlen, bzw. erwärmen sie die Lipide dazu in einem kleinen Becherglach im Wasserbad (heißes Wasser bzw. Eiswasser). Rühren Sie beständig und messen Sie ständig die Temperatur. Notieren Sie die Temperatur, bei der das Lipid gerade beginnt zu schmelzen bzw. zu erstarren (wenn sowohl flüssiges als auch feste Substanz vorhanden ist, liegt genau die Schmelztemperatur vor). 2.Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Schmelztemperatur der Lipide und ihrer Zusammensetzung? Gesättigte Fettsäuren [%] Einfach ungesättigte Fettsäuren [%] Mehrfach ungesättigte Fettsäuren [%] Kokosfett 91 7 2 Butter 64 30 6 Olivenöl 17 73 10 Sonnenblumenöl 12 24 64 Schmelztemperatur [ C] Zusammensetzung der Zellmembran bei verschiedenen Temperaturen Am einzelligen Wimperntierchen Tetrahymena wurde folgende Untersuchungen durchgeführt: Zu Versuchsbeginn (t 0) wurden die einzelligen Organismen von 28 C auf 10 C abgekühlt. In den Folgestunden wurden in regelmäßigen Abständen der Anteil der gesättigten und der Anteil der ungesättigten Fettsäuren in den Membranen bestimmt. Ebenso wurde die Anzahl der Tiere registriert. Das Ergebnis ist in den folgenden Graphen dargestellt: 1.Beschreiben Sie die beiden Graphen. 2.Überlegen Sie, warum sich die Zusammensetzung der Membran bei einem Absinken der Temperatur in der beobachteten Art verändert. 3.Was würden Sie bei einem Temperaturanstieg erwarten? Formulieren Sie eine allgemeine Regel. Bonusaufgabe 4.Vergleichen Sie, zu welchen Zeitpunkten in den beiden Graphen (rechts und links) Veränderungen auftreten und überlegen Sie, welcher Zusammenhang besteht. Fette und Fettsäuren Aus einem Informationsschreiben der Margarine-Industrie: Definition: Fettsäuren sind unverzweigte Monocarbonsäuren, die aus einer Carboxylgruppe und einer unterschiedlich langen Kohlenstoffkette (4-24 C-Atome) bestehen. Mit einem Anteil von 95% sind sie Hauptbestandteil der Fette und Öle. Fettsäuren unterscheiden sich durch ihre Kettenlänge und die Anzahl und Position ihrer Doppelbindungen. Fast alle natürlich vorkommenden Fettsäuren enthalten eine gerade Anzahl von C-Atomen, wobei in Nahrungsfetten (Triglyceride) Kettenlängen von 12, 14, 16, 18 und 20 am häufigsten vorkommen [] Die Anzahl der Doppelbindungen in einer Fettsäure bestimmt ihren Sättigungsgrad. Sind alle CAtome mit je 2 Wasserstoffatomen (H-Atomen) abgesättigt, spricht man von gesättigten Fettsäuren. Hierzu zählen u. a. Buttersäure, Palmitinsäure und Stearinsäure. Aufgrund ihrer Struktur zeigen gesättigte Fettsäuren nur eine geringe Reaktionsfähigkeit. Sind in einer Fettsäurekette zwei CAtome nur mit je einem H-Atom abgesättigt, gehen die C-Atome eine Doppelbindung ein: es liegt eine einfach ungesättigte Fettsäure (z. B. Ölsäure) vor. Weist eine Fettsäure zwei und mehr Doppelbindungen auf, spricht man von mehrfach ungesättigten Fettsäuren (z. B. die zweifach ungesättigte Linolsäure oder die dreifach ungesättigte a-Linolensäure. Strukturformeln und Molekülmodelle Oben: Molekülformel und zugehöriges Molekülmodell einer gesättigten und einer ungesättigten Fettsäure. Unten: Molekülmodell eines Fettes mit verschiedenen Fettsäuren.