Versuch III,4:


Induktion der Synthese von a-Amylase in den Aleuronzellen des Gerstenkorns durch Gibberellin

 

Durch die Wasseraufnahme bei der Samenquellung wird Gibberellinsäure (GA3) freigesetzt, welche in der Aleuronschicht des Gerstenkorns die Synthese von a-Amylase induziert. Da die Aufgabe der a-Amylase die Spaltung der im Endosperm des Korns gelagerten Reservekohlehydrate (Stärke) in Glukose ist, kann eine photometrische Messung des Glukosegehaltes als Indikator für die Menge an gebildeter a-Amylase und damit auch für die Menge an freigesetzter Gibberellinsäure dienen.

  

Versuch:

1.     Untersuchung der Abhängigkeit der a-Amylase-Produktion von verschiedenen GA3-

Konzentrationen in embryofreien Gerstenkornhälfte

2.     Auswirkung eines Hemmstoffs der Translation (Cycloheximid-Lösung) auf den  

Reservekohlenhydratabbau

3.     Ermittlung der „natürlichen“ GA3-Konzentration in den Keimlingen

 

8 Versuchsansätze (Herstellung siehe Skript):

Die Gerstenkörner werden in verschiedene Lösungen gelegt

zu 1. jeweils 5 embryofreie Kornhälften in je 0.1 ml GA3-Lösung mit verschiedenen

        Konzentrationen ( 5; 0,5; 0,05; 0,005; 0,0005; 0 mg/ml)

zu 2. 5 embryofreie Kornhälften in eine GA3-Lösung, der Cycloheximid (= Hemmstoff der 

        Translation) zugegeben wurde

zu 3. 5 Kornhälften ( mit Embryo) in demin. Wasser

 

Auswertung ( Durchführung siehe Skript):

Nach 24 Stunden wurde der Glukose-Gehalt durch eine photometrische Messung bestimmt

Glukose [mg/ 0.4ml] = 9.1 x E (Probe) / E (Glc.-Standard)

Leerwert ( 0 mg Glukose/ ml): 0.000

Glukose-Standard (» 9.1mg Glukose/ 0.4 ml): 0.1920

 

zu 1.

mg GA3 / ml

5

0.5

0.05

0.005

0.0005

0

Frischgewicht

[g]

0.2157

0.2187

0.2289

0.2223

0.2247

 0.1967

E 610nm

0.1093

0.0584

0.0527

0.0204

0.0165

 0.0004

mg Glukose/

0.4 ml

5.1803

2.7679

2.4977

0.9668

0.7820

 0.0189

mg Glukose

gesamt

77.704

41.518

37.465

14.502

11.730

 0.2844

mg  Glukose/ g

Frischgewicht

360.2410

189.8399

163.674

65.2361

52.2029

 1.4459

 

zu 2.

Frischgewicht [g]

0.2021

E 610nm

0.0011

mg Glukose / 0.4 ml

0.0521

mg Glukose gesamt

0.7820

mg  Glukose/ g Frischgewicht

3.8694

 

zu 3.

Frischgewicht [g]

0.2409

E 610nm

0.0642

mg Glukose / 0.4 ml

3.0428

mg Glukose gesamt

45.6422

mg  Glukose/ g Frischgewicht

189.4653

 

Ergebnisse:

zu 1.)   Gerstenkörner zeigen eine deutliche Abhängigkeit von Gibberellinsäure. Die Glucose-Menge (bzw. a-Amylase-Menge) steigt mit steigender GA3-Konzentration. Embryofreie Gerstenkornhälten bestehen faßt ausschließlich aus Endosperm, dem Speichergewebe (Stärke) für den Embryo. Gibberellinsäure bewirkt die Transkription des Gens für a-Amylase, das letztendlich Stärke in Glucose-Moleküle spaltet, welche nun dem Embryo zukommen können.

 

zu 2.)   Trotz GA3 (Transkriptionsfaktor) wurde keine Glucose freigesetzt. Cycloheximid ist ein Hemmstoff für die Translation von u.a. a-Amylase.

 

zu 3.)   Vergleicht man die Ergebnisse von 1. und 3., so lässt sich die „natürliche“ GA3-Konzentration in unseren Gerstenkörnern in etwa ermitteln. Da bei ca. 0,5 mg GA3 / ml in etwa die gleiche Menge an Glucose freigesetzt wurde wie bei unseren embryohaltigen, unbehandelten (ohne GA3) Gerstenkörnern, so kann man daraus schließen, dass die natürliche GA3-Konzentration in Gerstenkörnern eben bei etwa 0,5 mg GA3 / ml liegt.

 

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