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Leuchtende Käfer als Messgerät
AFB I–IIGlühwürmchen leuchten mithilfe des Enzyms Luciferase. Es verknüpft den Stoff Luciferin unter ATP-Verbrauch zu einem aktivierten Zwischenprodukt (Luciferyl-AMP), das mit Sauerstoff unter Lichtaussendung reagiert. In Lebensmittelbetrieben nutzt man diese Reaktion für einen Hygienetest: Ein Tupfer nimmt Proben von einer Oberfläche auf, wird mit Luciferin und Luciferase gemischt, und ein Messgerät bestimmt die Lichtmenge in „relativen Lichteinheiten“ (RLU). Die Lichtmenge ist proportional zur ATP-Menge der Probe.
M1ATP-Test auf Oberflächen
| Probe (Tupfer auf 10 cm × 10 cm) | Leuchtsignal in RLU |
|---|---|
| frisch gereinigtes Schneidbrett | 45 |
| Schneidbrett nach Gemüseschneiden | 2 850 |
| Schneidbrett nach Reinigung mit kaltem Wasser | 1 120 |
| Grenzwert „sauber“ laut Hersteller | unter 150 |
- Beschreiben Sie den Aufbau eines ATP-Moleküls.
- Erläutern Sie das Prinzip der energetischen Kopplung am Beispiel der Luciferin-Aktivierung.
- Werten Sie die Messwerte in M1 aus.
- Beurteilen Sie die Aussage eines Betriebsleiters: „Der ATP-Test zählt die Bakterien auf dem Brett.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Drei Bausteine — einer davon dreifach.
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Teilreaktion ist endergonisch, welche liefert die Energie? Was ist das gemeinsame Zwischenprodukt?
Hinweis zu Aufgabe c)
Vergleichen Sie jeden Wert mit dem Grenzwert.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Zellen und Stoffe enthalten außer Bakterien noch ATP?