Andere Aufgaben zum Glühwürmchen,bitte gucken, ob's richtig

Technokuh · Gast

Glühwürmchen (Lampyris spec.) treten in Juni- u Julinächten sichtbar in Erscheinung. Die flugunfähigen Weibchen sitzen im Gebüsch und locken die fliegenden Männchen durch Aussenden von Leuchtsignalen an.

1. Geben sie an, welcher Tierklasse Lampyris spec. Zuzuordnen ist u begründen sie ihre Zuordnung. (2Angaben)

Meine Antwort: Glühwürmchen gehören zu der Art der Käfer. Sie sind in der Lage, Lichtsignale zur Kommunikation auszusenden. Manchmal wird der Name „Leuchtkäfer“ als Bezeichnung aller Käfer verwendet, die Leuchtorgane besitzen.

In den Leuchtzellen der Weibchen liegen die Stoffe Luziferin, ATP u das Enzym Luziferase zunächst getrennt nebeneinander vor:
Das Luziferin befindet sich in den Peroxisomen (Vesikeln), die im Zentrum der Leuchtzellen liegen. Das ATP befindet sich in den peripher gelegenen Mitochondrien u die Luziferase in den Golgi-Vesikeln.
Beim Leuchtprozess reagiert das Luziferin mit Sauerstoff bei Anwesenheit von Magnesium-Ionen u ATP in mehreren Zwischenschritten unter Aussendung von Licht.

2. Erstellen sie eine schematische Zeichnung (Größe ca. ½ Seite) des elektronen-mikroskopischen Bildes einer Leuchtzelle von Lampyris spec. u beschriften sie diese. Berücksichtigen sie dabei auch nicht genannte wichtige Zellbestandteile.
Geben Sie die Funktionn der eingezeichneten Zellbestandteile an.

(Wo soll ich denn ne mikroskopische Zeichnung von nem Glühwürmchen herkriegen? Unsere Lehrerin hilft uns nicht, wir sollen es selber probieren. Und welche Zellbestandteile soll ich da dann beschriften?)

3. Für die Leuchtreaktion ist ATP notwendig.
Erläutern sie das Prinzip der energetischen Kopplung am Beispiel von ATP.
Beschreiben sie einen weiteren Vorgang, bei dem ATP gebraucht wird.

Meine Antwort: Soll in der Zelle eine endergonische, d.h. energiebedürftige chemische Reaktion ablaufen, dann wird diese Reaktion mit dem fehlenden Energiebetrag dadurch versorgt, dass sie mit einer exergonischen Reaktion gekoppelt wird (z.B. ATP-Spaltung).

ATP + H2O ------- ADP + P

Läuft andererseits eine exergonische Reaktion ab, dann wird die freiwerdende Energie nicht als Wärme vergeudet, sondern durch energetische Kopplung zur endergonischen Synthese von ATP genutzt.

Die Energie, die bei der Spaltung des ATP in ADP und Phosphat frei wird, darf aber nicht als Wärmeenergie verpuffen, sondern muss als chemische Energie für endergonische Reaktionen zur Verfügung stehen. Dies gelingt durch Kopplung der exergonischen (=Energie liefernden) mit der endergonischen (=Energie verbrauchenden) Reaktion.

ATP wird hauptsächlich in den Mitochondrien gebraucht, weil in den Mitochondrien die Zellatmung stattfindet.
Mitochondrien sind dann sehr viel im Gehirn und viel in den Muskelzellen vorhanden. Wird ATP verbraucht, dann wird ATP zu ADP+P.

4. Die Leuchtreaktion, die bei den Glühwürmchen in den Leuchtzellen stattfindet, lässt sich auch künstlich im Reagenzglas erzeugen. Entwerfen sie eine Versuchsreihe, die die Abhängigkeit der Luziferase-Aktivität von der Temperatur untersucht. Geben sie an, welche Ergebnisse sie erwarten und begründen sie ihre Erwartung.

Antwort von jemandem aus'm Internet: Luziferase ist ein Enzym, da alle Enzyme auf "-ase" enden. Wenn das Licht bei der Umsetzung eines bestimmten Substrats entsteht, könnte ein möglicher Versuch so aussehen, dass man zu einer bestimmten Konzentration Luziferase eine bestimmte Menge an Substrat hinzugibt und die Stärke des abgestrahlten Lichtes misst. Das wiederholt man für verschiedene Temperaturen und erstellt eine Grafik, z.B. Lichtabstrahlung in Abhängigkeit von der Temperatur. Meine Erwartung wäre eine Optimumskurve, der Graph steigt zunächst steil an, weil sich bei höherer Temperatur die Enzyme und Substrate im Reagenzglas schneller bewegen (Brownsche Molekularbewegung) und sich somit die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass Substrat und Enzym aufeinandertreffen und das Substrat umgesetzt wird. Dafür gibt es auch eine RGT-Regel, die besagt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung um 10°C verdoppelt.
Dann würde die Enzymaktivität ihr Optimum erreichen (wahrscheinlich bei der Körpertemperatur des Glühwürmchen). Wird die Temperatur weiter erhöht fällt der Graph steil ab, weil die Enzyme denaturieren, sich das aktive Zentrum irreversibel verändert und das Substrat nicht mehr umgesetzt werden kann und somit kein Licht mehr abgegeben wird.

Danke für's korriegiere o Ratschläge

Noctu

beim stöbern bin ich auf eine gute Seite gestossen, die weiterführenden Links sind interessant :

http://www.chemie.uni-jena.de/institute/oc/weiss/gloworm.htm

Gast

danke, die hatte ich selber auch schon gefunden

lulop · Gast

Woher hast du diese Aufgabe ?