Formål:

At undersøge om gærceller har enzymer og dermed kan nedbryde lange kulhydratkæder (polymerer) ved at måle mængden af CO₂ der udskilles fra cellerne.

Teori:

Frugtsaft og juice indeholder ofte monosakkariderne glukose og fruktose, det kan gærceller udnytte direkte i enten respirationsprocessen hvis der er ilt tilstede, eller respirationsprocessen, hvis der ikke er ilt tilstede.

Almindeligt sukker er lavet af sukkerroer, der indeholder disakkaridet sukrose=sakkarose, der består af glukose og fruktose.

Majs, korn og kartofler indeholder polysakkaridet stivelse, der består af lange glukosekæder (α-glucose).

Halm, frøskaller og planters cellevægge indeholder polysakkaridet cellulose, der består af lange kæder af β-glucose.

Hvis gærceller kan producere enzymer, der kan nedbryde pollysakkarider til monosakkarider, så kan de lave gæring.

Under gæringen omdanner gærceller glukose til ethanol og carbondioxid efter nedenstående reaktionsskema:

C₆H₁₂O₆(aq) →   2 C₂H₅OH(aq)   + 2 CO₂(g)

Hvis der er ilt tilstede, vil gærceller forbrænde glukose i respirationsprocessen, men i en vandig opløsning vil ilten hurtigt blive brugt op, og gæringen vil tage over.

Gærceller producerer enzymer, der kan spalte nogle polysakkarider til monosakkarider. Hvis gæren kan producere de nødvendige enzymer, kan der ske gæringsproces (eller respiration) og cellen kan få energi til at overleve. Vi kan måle gæringsprocessen ved at måle hvor meget CO₂ gæren producerer.

Hypotese:

Formuler en hypotese for forsøget. Det vil sige en begrundet formodning om resultatet af forsøget.

Materialer

1 termometer

3 erlenmeyerkolber, 500 mL

3 gærrør med prop

3 balloner

bromthymolblåt-opløsning

3 * 20 g bagegær

3 * 20 g sukker

3 * 150 mL vand

vægt

lunkent vand (ca. 30 grader) – mål temperaturen

mobiltelefoner til tidtagning og til at tage fotos

500 ml måleglas

vandbad til volumenmåling (plastikspand)

 

Metode.

Hver gruppe opstiller 3 kolber – husk at mærke dem med navn og indhold

En af kolberne skal være en ”Kontrolkolbe” den skal indeholde en kulhydratkilde gæren kan nedbryde. De andre to skal indeholde forskellige polymerer

Kolbernes indhold fremgår af nedenstående skema:

 

Kontrolkolbe	Stivelses-kolbe	Cellulose-kolbe
150 mL vand 20 g alm sukker 20 g gær	150 mL vand 20 g kartoffelmel eller maizena 20 g gær	150 mL vand 10 g Loppefrøskaller 20 g gær

 

 

Tag billeder undervejs af forsøget

1. Til kolben tilsættes 150 ml vand – ca. 30 grader varmt
2. Dernæst smuldres 20 g gær ned i kolben
3. Til sidst opløses 20 g kulhydrat (sukker, stivelse eller loppefrøskaller) heri.
4. Gærrøret fyldes med vand fra vandhanen, og der dryppes nogle dråber bromthymolblåt ned i gærrøret (det skal være synligt blåt).
5. Kolben lukkes med prop med gærrør. Tidtagningen starter så snart, proppen sættes på.
6. Efter 10 minutter skal I starte på tre ting på en gang:
7. sætte ballon på gærrøret
8. starte tælling af bobler pr. minut og
9. gøre måleglas klar i vandbad, til opsamling af CO₂ fra ballonen.

(det er nemmest hvis en person starter på at tælle, mens en anden ordner ballonen og en tredje gør vandbad/måleglas klar)

 

Start                                                                10min.                                                               Slut/20 min.

Respiration                                                                         Der opsamles CO₂ i ballonen

Gærcellerne                                                               Gærcellerne omdanner glukose til ethanol og CO₂ og får

vænner sig til                                                                    selv ATP ud af gæringsprocessen

Minuttal	Antal bobler (__ °C)
10-11	34
11-12	24
12-13	48
13-14	42
14-15	36
15-16	44
16-17	38
17-18	43
18-19	36
19-20	41
Gennemsnit	38,6

omgivelserne

 

6a: Træk og hiv i en ballon, så den bliver fladmast og blødgjort sæt den på gærrøret.

Ballonen opsamler CO₂. Der opsamles i 10 minutter (dvs. til mobiltelefonen viser 20 minutter).

 

6b: Tæl antal bobler i gærrøret pr. minut i 10 minutter.

Brug skemaet her ved siden af.

6c: Gør måleglas og vandbad klar. En spand fyldes op med vand. Et måleglas fyldes med vand og sænkes med åbningen nedad, ned i vandbadet bunden løftes op, mens måleglassets åbning forbliver under overfladen (så måleglasset vender på hovedet men er fyldt med vand)

7. Når mobiltelefonen viser 20 minutter, tages ballonen af gærrøret helt nede ved gærrøret og holdes lukket.
8. Ballonens åbning føres ned i vandbadet under måleglassets åbning. Luften lukkes ud, så den bobler op i måleglasset.

Volumen af luften aflæses (pas på ikke at løfte måleglasset op).

9. Notér luftvolumen
10. Notér farven på BTB´en i gærrøret i Resultat skemaet.

 

Resultater:

Resultatskema

Kulhydrat	Kontrol- kolbe	Stivelses-kolbe	Cellulose-kolbe
Volumen CO2 målt i ml	40	0	0
Gennemsnit antal bobler	38,6	1,5	0
BTB-farve	gul	gul	blå

 

Diskussionsspørgsmål:

1. Forklar hvad gæring er, og hvordan processen adskiller sig fra respirationsprocessen – hvorfor er det livsnødvendigt for gærcellerne at foretage de to processer?

• Det er fordi at hvis gæren ikke er blevet opløst ondligt kan der ske mange ting og det kan ødelægge processerne

2. Hvad skal Kontrolkolben bruges til?

• Man kan bruge det til andre faktorer end gærceller hvor at cellerne kan være vægttabet

3. Hvordan får gærcellerne glukose til gæringsprocessen?

• Glukose optages af gærceller ved en ikke energikrævende proces.

4. Hvordan dannes enzymer i gærceller?

• Gær er udstyret med enzymer der giver mulighed for både aerobe og energi

5. Hvad ville der være sket med gæringen hvis temperaturen var over 45 grader? Hvad er forklaringen på det?

• En pakke gær indeholder milliarder af gærceller og hver eneste af dem er en forunderlig levende organisme

6. I hvilken kolbe har gæringen været mest aktiv? Er det som forventet?

• Den der hvor gæren viste mester var den med skuller og det kunne man se fordi der kom luft i ballonen

7. I hvilken kolbe har gæringen være mindst aktiv? Er det som forventet?

• De to andre sket der ikke noget med, der kom ikke noget luft i ballonen

8. Hvordan kan forsøget perspektiveres til nedbrydning af plastik i naturen?

• At det er ikke alt plast der kan komme væk og det tager lang tid at nedbrydes