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Jannack V & Abt DJ (12/2023).
Polystyrol - Herstellung, Verarbeitung, Recycling
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe N.4.23


Zusammenfassung:

Das Kapitel "Kunststoffe" ist eines der großen Themen im Abitur aller Bundesländer. Die vorliegenden Materialien wurden mit dem Ziel erstellt, den Schülerinnen und Schülern eine Möglichkeit zu geben, die Inhalte dieses Themenblocks selbstständig neu zu erarbeiten oder vor der abschließenden Prüfung eigenständig zu wiederholen. Ausgehend von einem wissenschaftlichen Artikel ermöglichen die hier zusammengestellten Aufgaben, am Beispiel von Polystyrol, die meisten Inhalte des Bildungsplans für das Leistungsfach zu behandeln, die sich auf Kunststoffe beziehen, die durch radikalische Polymerisation hergestellt werden können. Ein Einsatz der Materialien im Basisfach ist ebenso möglich und wurde bereits erprobt. Eine Fortsetzung des Beitrags zur Erarbeitung der weiteren Bildungsplaninhalte (Polykondensation, Polyaddition, Duromere, Elastomere) ist ebenso in Planung wie eine passende Klausuraufgabe zur Thematik

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe des Gymnasiums.

Jannack V & Abt DJ (06/2022).
Carbonsäuren - Mit Essig und Blei durch die Geschichte der Menschheit
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe I.5.8


Zusammenfassung:

Essig ist schon seit über 8000 Jahren bekannt und hat in der menschlichen Geschichte eine bedeutende Rolle gespielt. Der Beitrag bietet viele fächerübergreifende Aspekte, die als Motivation und zur Gestaltung einer lehrerzentrierten Einstiegsstunde in das Thema Carbonsäuren genutzt werden können. Es werden Querverweise zu den Fächern Geschichte, Musik, Latein, Religion und Biologie aufgezeigt. Alternativ können die Materialien auch im schülerzentrierten Unterricht eingesetzt werden: Zum Einstieg in die Unterrichtsein-heit Carbonsäuren wird die Essigsäure mit der Carboxylgruppe als funktioneller Gruppe und die Entstehung durch Oxidation einer primären Hydroxylgruppe erarbeitet. In den weiteren Materialien werden an Alltagsbeispielen (Essig und Mineralwasser) verschiedene Themen der vorigen Klassen vertieft. So werden die beiden zentralen Reaktionstypen (Redox- und Säure-Base-Reaktion) wiederholt und vergleichend gegenübergestellt und das stöchiometrische Rechnen im Sachzusammenhang geübt. Der Beitrag beinhaltet insgesamt fünf Materialien mit motivierenden Abbildungen (z. B. Comic oder Liedtext), die alle auch einzeln eingesetzt werden können.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe des Gymnasiums.

Abt DJ & Jannack V (07/2021).
Energetik chemischer Reaktionen - Die Sabatier-Reaktionen
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe M.1.12


Zusammenfassung:

Die SABATIER-Reaktionen, auch Methanisierungen genannt, beschreiben die Umsetzung von Kohlenstoffmonooxid oder Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff zu Methan und Wasser. Die Bedeutung der Reaktionen, vor allem für die Energiewende und in der Raumfahrttechnik, wird in einer kurzen Hintergrund-Information für die Lehrkräfte umrissen. Es schließen sich Aufgaben für den Unterricht der Kursstufe an, mit einer Schwerpunktsetzung in den Bereichen chemische Energetik und Gleichgewichtsreaktionen. Aus der Mittelstufe werden das stöchiometrische Rechnen sowie der Nachweis von Redoxreaktionen mithilfe von Oxidationszahlen wiederholt. Die Aufgaben können direkt als Übungsaufgaben zur Klausur- und/oder Abiturvorbereitung eingesetzt werden. Sie können aber auch zu einer Klausuraufgabe umgestaltet werden.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe des Gymnasiums.

Jannack V & Abt DJ (06/2020).
Zinn - Aufgaben zur Abiturvorbereitung
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe W.1.21


Zusammenfassung:

Unser Beitrag verknüpft verschiedene abiturrelevante Themen im Kontext des Metalls Zinn mit einer Schwerpunktsetzung in den Bereichen chemische Energetik und Elektrochemie. Der Beitrag kann dabei als begleitende Übung im Unterricht, als schülerzentrierte
und eigenständige Übungseinheit oder als Klausurvorbereitung eingesetzt werden. Die Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich u. a. mit dem Gefahrenpotenzial von Blei und entwickeln geeignete Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit dem Stoff, berechnen
Standardreaktionsenthalpien bzw. -entropien sowie die Zellspannung eines galvanischen Elements und analysieren einen chemischen Versuchsaufbau. Ein Vorschlag für eine Elektrohemie-Klausuraufgabe zum Thema Zinn wird gegeben.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe des Gymnasiums.

Abt DJ (06/2019).
Bioethanol und Tischkamine - unterschätzte Gefahrenquelle
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe N.3.1


Zusammenfassung:

In der Schule und im Haushalt wird Ethanol häufig eingesetzt. Jedoch birgt diese leicht entzündliche Flüssigkeit eine Gefahrenquelle, da sie z.B. mit einer (fast) unsichtbaren Flamme brennt.
In zwei textbasierten Materialien können sich die Schüler über Ethanol im Allgemeinen und über die spezielle Anwendung in sogenannten Tischkaminen informieren und mit den zugehörigen Aufgaben erlerntes Wissen anwenden, vertiefen und wiederholen.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie ab dem dritten Jahr Chemieunterricht.

Abt DJ (11/2017).
Isotope in der Medizin
Unterrichts-Materialien Chemie, Dr. Josef Raabe Verlags-GmbH, Aufgabe H.2.6


Zusammenfassung:

In der Medizin werden Isotope vielfältig eingesetzt. Beispielsweise werden mit Isotopen Krebserkrankungen, die Pumpfunktion des Herzens oder Gehirnfunktionen nach einem Schlaganfall untersucht.
Anhand von zwei Texten erfahren die Schüler mehr über die Anwendungen von Isotopen in der Medizin und beschäftigen sich in den Aufgabe u.a. mit dem Aufbau der Isotope.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie ab dem zweiten Jahr Chemieunterricht.
 

Abt DJ (01/2015).
Fleischallergie - chemische und biologische Aspekte
726-72 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.14.29
7262-45 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe L.4.10


Zusammenfassung:

Bei einer neu entdeckten Allergie gegen Fleisch zeigen Menschen nach dem Genuss von Schweine-, Rind-, Lamm- oder auch Wildfleisch allergische Reaktionen. Neuste Untersuchungen zeigten, dass Menschen bei der Ausbildung dieser Allergieform bestimmte Immunglobluline gegen das Kohlenhydrat α-Gal (alpha-Gal) produzieren.
Diese Thematik dient als Aufhänger für eine fachübergreifende Aufgabe, die sich an Schüler mit den Kursen Biologie und Chemie richtet. Die Inhalte bieten eine ideale Möglichkeit, vor den schriftlichen und mündlichen Abiturprüfungen die Themen Kohlenhydrate, Aminosäuren und Proteine sowie Teile der Immunbiologie zu wiederholen und vertiefen.

Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Fächer Biologie- oder Chemie in der Kursstufe.
 

Abt DJ (03/2013).
Berechnungen bei chemischen Gleichgewichten - Einsatz des grafikfähigen Taschenrechners im Chemieunterricht der Kursstufe
Naturwissenschaften im Unterricht Chemie (NiU-Chemie) 24 2013 Nr. 134 Seite 43 - 45


Zusammenfassung:
Der grafikfähige Taschenrechner bietet sich an, um Berechnungen zum Prinzip von Le Chatelier und zum Massenwirkungsgesetz durchzuführen, insbesondere in solchen Fällen, wo sich gebrochenrationale mathematische Gleichungen höheren Grades ergeben, die normalerweise für Schülerinnen und Schüler nicht lösbar sind. Am Beispiel der Berechnung der Konzentrationen aller an der von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid beteiligten Stoffe im Gleichgewichtszustand wird eine solche Aufgabe und deren ausführliche Lösung vorgestellt.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe.
 

Jannack V und Abt DJ (04/2012).
Kleopatras Wette
726-64 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.6.26
7262-37 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe E.2.5


Zusammenfassung:
Königin Kleopatra von Ägypten trank das teuerste Getränk der Welt - in Essig aufgelöste Perlen. Die Aufgabe beschäftigt sich mit Perlen, ihrem Auflösen in Essig sowie einer Sequenz aus dem Comic "Asterix und Kleopatra" von R. Goscinny und A. Uderzo (Ehapa Comic Collection)
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe.
 

Abt DJ (04/2012).
Eisensulfat und Blutspende
726-64 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.17.33
7262-37 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe C.2.4


Zusammenfassung:
In diesem Kurzbeitrag wird das stöchiometrische Rechnen Anhand der Angaben auf dem Beipackzettel eines Medikaments geübt.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie ab dem zweiten Jahr Chemieunterricht.
 

Abt DJ (03/2012).
Berechnungen bei chemischen Gleichgewichten
Praxis der Naturwissenschaften - Chemie in der Schule (PdN-ChiS), 2/61 - März 2012, 25


Zusammenfassung:
In diesem Kurzbeitrag wird der Einsatz des grafikfähigen Taschenrechners im Chemieunterricht der Kursstufe an einem Beispiel vorgeführt.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe.
 

Abt DJ (12/2011).
Einsatz des grafikfähigen Taschenrechners
726-63 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 3.7.3
7262-36 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe Z.5.6


Zusammenfassung:
Die Funktionen des grafikfähigen Taschenrechners werden im Chemieunterricht nur selten eingesetzt. Mit den Taschenrechnerfunktionen zur Ermittlung der Nullstellen von Polynomen höherer Ordnung bzw. von gebrochenrationalen Funktionen können von Schülern auch komplexe Berechnungen bei chemischen Gleichgewichten angestellt werden. In 14 Aufgaben werden die Schüler schrittweise an die komplexen Berechnungen bei chemischen Gleichgewichten herangeführt und wenden währenddessen das Massenwirkungsgesetz und das Prinzip von Le Chatelier an.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Kursstufe.
 

Abt DJ (06/2011).
Der Ottokraftstoff E10
726-62 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.9.20
7262-35 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe I.1.14


Zusammenfassung:
Seit Februar 2011 wird an Tankstellen in Deutschland das Superbenzin E10 angeboten. Seit dieser Zeit wird über Sinn und Unsinn dieses Kraftstoffes heftig diskutiert. Anhand der Standardverbrennungsenthalpien von Superbenzin und Ethanol können die Schüler quantitativ nachvollziehen, dass sich die Verbrennungsenthalpien von herkömmlichem Superbenzin, dem bisherigen Superbenzin E5 und dem neuen Superbenzin E10 unterscheiden und damit Diskussionen über E10 mit chemischen Fakten bereichern.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Fäches Chemie in der Sekundarstufe I oder II.
 

Abt DJ (05/2010).
Bestimmung des Säuregehaltes von Lebensmitteln
726-59 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.13.14
7262-32 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe G.2.4


Zusammenfassung:
Die Säure-Base-Titration bietet eine ideale Möglichkeit, Lebensmitteluntersuchungen im naturwissenschaftlichen Unterricht durchzuführen und die Ergebnisse zu bewerten. Mit dem Verfahren der Titration können, mit geringem apparativen Aufwand und etwas experimenteller Übung, professionelle und reproduzierbare Messergebnisse erhalten werden.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Fächer Chemie oder NwT in der Sekundarstufe I oder II.
 

Abt DJ (05/2010).
Wunder der Chemie?
726-59 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.9.19
7262-32 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe I.1.13


Zusammenfassung:
Ausgehend von einem Artikel aus der Zeitschrift ADAC-Motorwelt können die Schüler das Aufstellen einer Reaktionsgleichung, das stöchiometrische Rechnen sowie das vergleichen und bewerten der eigenen Ergebnisse üben.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler des Faches Chemie in der Sekundarstufe I oder II.
 

Abt DJ (11/2009).
Methanolvergiftung
726-57 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.14.22
7262-30 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe L.4.5


Zusammenfassung:
Die Folge "Ihr, ich und Hippokrates" der TV-Serie "Dr. House" beschäftigt sich mit einer Vergiftung durch Methanol. Anhand der gegebenen Materialien können die Schüler die komplizierten Entgiftungsmechanismen für Ethanol und Methanol nachvollziehen, erlernte Sachverhalte aus Chemie, Biologie und Biochemie miteinander verknüpfen und so die thematisierte Methanolvergiftung in der Folge von "Dr. House" verstehen.
Die Aufgabe richtet sich an Biologie- und Chemieschüler der Kursstufe.
 

Abt DJ (09/2008).
Sind Kohlenhydrate süß?
726-53 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.7.21
7262-26 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe K.2.8


Zusammenfassung:
Die Kohlenhydrate sind eine Stoffklasse bei der auch der Geschmack zur Charakterisierung herangezogen werden kann. Dies ist für den Chemieunterricht sehr ungewöhnlich. Von handelsüblichen Kohlenhydraten wird eine "Süß-Rangliste" erstellt und eine mögliche Theorie zur Süßkraft von Stoffen kann erarbeitet werden. Fortgeschrittene Schüler am Ende einer Unterrichtseinheit über Kohlenhydrate können die strukturellen Eigenschaften aller verwendeten Kohlenhydrate vergleichen.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Sekundarstufe II. Sie kann aber auch in der Sekundarstufe I im naturwissenschaftlichen Unterricht als Einleitung oder Abrundung von Unterrichtseinheiten zur Ernährung und Gesunderhaltung des Menschen verwendet werden.
 

Abt DJ (02/2008).
Die Säurezahl von Fetten und Ölen - Eine Anleitung zur Bestimmung der Säurezahl tierischer und pflanzlicher Fette und Öle, angelehnt an die DIN EN ISO 660
726-51 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.10.25
7262-22 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe K.3.3

Zusammenfassung:
Die Säurezahl ist ein wichtiges Qualitätskriterium für Fette und Öle, die zur Verwendung als Kraftstoff für Fahrzeuge vorgesehen sind. Mit Schulmitteln ist es möglich eine hinreichend genaue Bestimmung der Säurezahl durchzuführen. Die vorliegende Aufgabe liefert nicht nur eine Anleitung zur Säurezahlbestimmung, sondern fordert auch zur Reflexion über die Versuchsvorschrift und zur Bewertung der Versuchsergebnisse auf.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Sekundarstufe II.
 

Abt DJ (02/2008).
Raps und Rapsöl
726-51 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.15.7
7262-22 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe O.3.2

Zusammenfassung:
Mehrere Materialien liefern Informationen zu Raps (Brassica napus ssp. napus/oleifera), zur Zusammensetzung, Gewinnung und Verwendung von Rapsöl sowie zu dessen Verwendung als Energiequelle (Rapsöl oder Biodiesel). Informationen aus den Materialien müssen mit bereits erworbenem Wissen verknüpft werden um chemische Sachverhalte in Bezug auf Raps und Rapsöl darstellen zu können.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Sekundarstufe II, zur Vertiefung und Wiederholung der Unterrichtseinheit Fette und Öle.
 

Seßler E, Abt DJ (02/2008).
Planetenweg Winterlingen: Auf die Alb - statt ins All; In zwei Stunden durchs Sonnensystem.
Kristallklar - Das Magazin der Bodensee-Wasserversorgung. Heft 100 - Februar 2008. 12-13

Zusammenfassung:
Der Artikel liefert eine kurze Beschreibung des Planetenwegs der Gemeinde Winterlingen.
 

Seßler E, Abt DJ (01/2008).
Planetenweg Winterlingen - Mit Lichtgeschwindigkeit durch die Dimensionen des Sonnensystems. 2. überarbeitete Auflage 2008

Einbindung in den Unterricht:
Im Rahmen des naturwissenschaftlichen Unterrichts an Gymnasien bietet sich eine Einbindung in das Profilfach Naturwissenschaft und Technik (NwT) an. Im Rahmen einer Begehung des Planetenwegs können mehrere der geforderten Kompetenzen und Inhalte* besprochen und vertiefend wiederholt werden.
* Kompetenzen und Inhalte aus dem Bildungsplan 2004 für Gymnasien in Baden-Württemberg, die bei einer Begehung und Besprechung des Planetenwegs der Gemeinde Winterlingen erreicht werden können. (Die Schüler können ...)

  • den Himmelsanblick dokumentieren und erklären, Objekte identifizieren und sich damit auf der Erde orientieren;
  • Methoden astronomischer Beobachtung und Forschung erläutern;
  • astronomische Vorgänge einordnen und erklären;
  • die Entwicklung des Sonnensystems beschreiben;
  • bedeutende Schritte der Geschichte des Lebens beschreiben;


Zusammenfassung:
Der Planetenweg der Gemeinde Winterlingen hat zum Ziel, eine vergleichende Darstellung über die Dimensionen von Zeit, Raum und Materie zu geben.
Auf der knapp 5 km langen Strecke des Planetenweges kann man die unvorstellbar großen Dimensionen unseres Sonnensystems erwandern. Er verbindet das Erlebnis einer Wanderung in unserer attraktiven Landschaft mit interessanten Informationen. Nach dem letzten, der insgesamt 8 Planeten, führt der Planetenweg weiter mit den Modellen der zwei Zwergplaneten Pluto und Eris. Der Planetenweg in Winterlingen ist einer von 80 Planetenwegen in Deutschland, aber der bislang Einzige, der maßstabsgetreu, dreidimensional und nach aktuellem Stand der IAU gestaltet wurde.
Der Planetenweg Winterlingen wurde im Jahr 2007 erweitert. Hinzu gekommen ist der 2003 entdeckte Zwergplanet Eris, dessen Modell in Sigmaringen steht. Dem Radweg bis nach Sigmaringen folgend kann man die insgesamt etwa 15 km lange Strecke sowohl mit dem Fahrrad als auch zu Fuß "erwandern".

Bezugsquelle:
Die Broschüre "Planetenweg Winterlingen" sowie weitere Informationen und Führungen sind erhältlich bei:
Gemeinde Winterlingen - Bürgermeisteramt, Marktstraße 7, 72474 Winterlingen, Tel. 07434/279-0, rathaus@winterlingen.de, http://www.winterlingen.de
 

Abt DJ (12/2007).
Ammoniaksynthese und der Chemie-Nobelpreis 2007
726S-19 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, (T; Anhang: Chemie Nobelpreis)
7262S-09 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, (T; Anhang: Chemie Nobelpreis)

Zusammenfassung:
Texte über Alfred Nobel und Glycerintrinitrat sowie über den Träger des Chemienobelpreises 2007, Gerhard Ertl, und seine Forschungen über den Ablauf der katalysierten Ammoniaksynthese und der Entgiftung von Kohlenstoffmonoxid im Autokatalysator bilden die Grundlage für inhaltlich verknüpfte Übungs- und Klausuraufgaben. Da Themen aus der gesamten gymnasialen Oberstufe angesprochen werden richten sich die Aufgaben v.a. an Schüler der Sekundarstufe II während der Abiturvorbereitung.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Kursstufe.
 

Abt DJ (10/2007).
Im Keller stinkts! Chemie fürs Leben in der Sekundarstufe II.
Praxis der Naturwissenschaften - Chemie in der Schule (PdN-ChiS), 7/56 - Oktober 2007, 16-19

Zusammenfassung:
Anhand einer Aufgabe über moderne Heizöllagertanks mit Geruchssperre üben Schüler der Sekundarstufe II im Hinblick auf die Abiturprüfung vielfältige Kompetenzen ein und wiederholen wesentliche Elemente der Unterrichtseinheiten Kunststoffe und Säure-Base-Gleichgewichte in wässriger Lösung.
Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Kursstufe.
 

Abt DJ (09/2007).
Das Kohlenhydrat Inulin.
726-49 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe 1.7.19
7262-20 Unterrichts-Materialien Chemie, Stark Verlag Freising, Aufgabe K.2.6

Zusammenfassung:
Ausgewählte Eigenschaften und chemische Reaktionen des Polysaccharids Inulin bilden den Rahmen für inhaltlich verknüpfte Übungs- und Klausuraufgaben auf der Grundlage eines Sachtextes über Inulin. Daneben werden auch Aspekte der gesunden Ernährung und der Blutzuckerproblematik bei Diabetikern angesprochen und mit chemischen und biologischen Grundwissen verknüpft. Die Aufgabe richtet sich an Schüler der Sekundarstufe II.
 

Einsle O, Niessen H, Abt DJ, Seiffert G, Schink B, Huber R, Messerschmidt A, Kroneck PM (2005).
Crystallization and preliminary X-ray analysis of the tungsten-dependent acetylene hydratase from Pelobacter acetylenicus.
Acta
Crystallograph Sect F Struct Biol Cryst Commun. 2005 Mar 1;61(Pt 3):299-301. Epub 2005 Feb 12

Abstract:
Acetylene hydratase is a tungsten-containing hydroxylase that converts acetylene to acetaldehyde in a unique reaction that requires a strong reductant. The subsequent disproportionation of acetaldehyde yields acetate and ethanol. Crystals of the tungsten/iron-sulfur protein acetylene hydratase from Pelobacter acetylenicus strain WoAcy 1 (DSM 3246) were grown by the vapour-diffusion method in an N2/H2 atmosphere using polyethylene glycol as precipitant. Growth of crystals suitable for X-ray analysis strictly depended on the presence of Ti(III) citrate or dithionite as reducing agents.
 

Albrecht Messerschmidt, Holger Niessen, Dietmar Abt, Oliver Einsle, Bernhard Schink and Peter M. H. Kroneck (2004).
Crystal structure of pyrogallol-phloroglucinol transhydroxylase, an Mo enzyme capable of intermolecular hydroxyl transfer between phenols.
PNAS, 101: 11571 - 11576
 
Abstract:
The Mo enzyme transhydroxylase from the anaerobic microorganism Pelobacter acidigallici catalyzes the conversion of pyrogallol to phloroglucinol. Such trihydroxybenzenes and their derivatives represent important building blocks of plant polymers. None of the trans-ferred hydroxyl groups originates from water during transhydroxylation; instead a cosubstrate, such as 1,2,3,5-tetrahydroxybenzene, is used in a reaction without apparent electron transfer. Here, we report on the crystal structure of the enzyme in the reduced Mo(IV) state, which we solved by single anomalous-diffraction technique. It represents the largest structure (1,149 amino acid residues per molecule, 12 independent molecules per unit cell), which has been solved so far by single anomalous-diffraction technique. Tranhydroxylase is a heterodimer, with the active Mo-molybdopterin guanine dinucleotide (MGD)2 site in the alpha-subunit, and three [4Fe-4S] centers in the beta-subunit. The latter subunit carries a seven-stranded, mainly antiparallel beta-barrel domain. We propose a scheme for the transhydroxylation reaction based on 3D structures of complexes of the enzyme with various polyphenols serving either as substrate or inhibitor.
Data Deposition:
The atomic coordinates and structure factors have been deposited in the Protein Data Bank, www.rcsb.org (PDB ID codes 1TI2/1VLD, 1TI4/1VLE, and 1TI6/1VLF for native enzyme, pyrogallol complex, and inhibitor complex, respectively).
 

Abt DJ (2002).
Enzyme, ein Schwerpunkt in der Lehrplaneinheit Aminosäuren und Proteine.
Eine Planarbeit für die Fächer Chemie und Biologie (Kursstufe Gymnasium BW).
Planarbeit Enzyme
 

Kroneck P.M.H. and Abt D.J. (2002)
Molybdenum In Nitrate Reductase And Nitrite Oxidoreductase
in "Molybdenum and Tungsten. Their Roles in Biological Processes", pp 369 - 403,
Vol. 39 of 'Metal Ions in Biological Systems', A. Sigel and H. Sigel, eds.; M. Dekker Inc., New York
 

Abt D.J., Einsle O., Niessen H., Krieger R., Messerschmidt A., Schink B., and Kroneck P.M.H. (2002)
Crystallization and preliminary X-ray analysis of the molybdenum-dependent pyrogallol-phloroglucinol transhydroxylase of
Pelobacter acidigallici
.
Acta Cryst.,
D58, 243 - 345
Download

Abstract:
Crystals of the molybdo-/iron-sulfur protein pyrogallol:phloroglucinol hydroxyltransferase (transhydroxylase, E.C. 1.97.1.2) from Pelobacter acidigallici were grown by vapor diffusion in a N2/H2 atmosphere using polyethylene glycol as a precipitant. In the d-proteobacterium, transhydroxylase converts pyrogallol to phloroglucinol in a unique reaction without oxygen transfer from water. Growth of crystals suitable for X-ray analysis was strongly dependent on the presence of dithionite as a reducing agent. The crystals belonged to space group P1, and MAD data were collected on the iron K-edge to resolutions higher than 2.5 Å.
 

Abt DJ (2001). Tungsten-acetylene hydratase from Pelobacter acetylenicus and molybdenum-transhydroxylase from Pelobacter acidigallici: Two novel molybdopterin and iron-sulfur containing enzymes.
Ph.D. thesis, Universität Konstanz
 

Abt DJ (1998). Nitritreduktase aus sulfatreduzierenden Bakterien: Reinigung, biochemische und spektroskopische Charakterisierung.
Diplomarbeit, Universität Konstanz