Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ Στόχοι

- Η παρατήρηση των ζυµοµυκήτων και του τρόπου πολλαπλασιασµού τους . - Η διαπίστωση παραγωγής C Ο 2 κατά την αλκοολική ζύµωση . - Η διαπίστωση ότι οι µικροοργανισµοί είναι απαραίτητοι αφού συµβάλουν σε διάφορους τοµείς της καθηµερινής ζωής όπως στην παραγωγή προϊόντων διατροφής ( ψωµί , κρασί κ .

λ .

π ).

Στοιχεία θεωρίας

Οι ζύµες είναι µία οµάδα µονοκύτταρων µυκήτων . Μακροσκοπικά σχηµατίζουν λείες αποικίες , που µοιάζουν µε των βακτηρίων . Πρόκειται για ελλειψοειδείς , σφαιρικούς ή ραβδό µ ορφους µ ικροοργανισ µ ούς . Το µ έγεθός τους ποικίλλει από 2-6 µm, ενώ ο πολλαπλασιασ µ ός τους γίνεται µ ε εκβλάστηση , διχοτό µ ηση ( σχιζο µ ύκητες ) ή σπορογονία ( δυσ µ ενείς συνθήκες ). Οι ζυ µ ο µ ύκητες είναι αερόβιοι , ανθεκτικοί σε χα µ ηλό pH αλλά είναι ευαίσθητοι στη θερ µ οκρασία . Πολλαπλασιάζονται ταχύτατα κάτω από αερόβιες συνθήκες , Ο 2 µετατρέπουν τη γλυκόζη σε αιθυλική αλκοόλη ( αλκοολική ζύµωση ). ενώ απουσία Η Αλκοολική Ζύµωση είναι ένα περίπλοκο φαινόµενο µε πολλά ενδιάµεσα στάδια που µπορεί συνοπτικά να αποδοθεί µε την χηµική εξίσωση : C 6 Η 12 O 6 ζυµάση 2CH 3 C Η 2 OH+ 2CO 2 + ενέργεια Πρόκειται δηλαδή για την αναερόβια διάσπαση από το ένζυµο ζυµάση ( η ζυµάση είναι µίγµα πολλών ενζύµων και παράγεται από ζυµοµύκητες ή σακχαροµύκητες του είδους Sacharomyces cerevisae) απλών σακχάρων του τύπου C 6 Η 12 O 6 ( γλυκόζη , φρουκτόζη , γαλακτόζη ) προς αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα κυρίως . Είναι φανερό ότι η παραγωγή CO 2 είναι ένδειξη µεταβολικής δραστηριότητας . Ο ρυθµός της κυτταρικής αναπνοής είναι ανάλογος µε την ποσότητα του παραγόµενου CO 2 σε ορισµένο χρονικό διάστηµα t ( στο πείραµά σας για t = 8 min). Κατά την κυτταρική αναπνοή , µπορεί να µετρηθεί ο όγκος του CO 2 που παράγεται και έτσι να υπολογιστεί ο ρυθµός της , σύµφωνα µε τον τύπο : ρυθµός κυτταρικής αναπνοής =

ό

γκος χρ

ό

νος (

t

−

CO

2 = 8 min) Η αλκοολική ζύµωση βρίσκει πολλές εφαρµογές στην καθηµερινή ζωή , όπως η παρασκευή προ ϊ όντων διατροφής ( ψωµί , κρασί κ .

λ .

π ) Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 1

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ Όργανα και Υλικά

∆ύο φακελάκια µαγιάς . Λίγη ζάχαρη . Ποτήρι ζέσεως των 250ml Λίγο νερό βρύσης . K ωνική φιάλη µε στόµιο απορροής . E ύκαµπτο σωλήνα που να προσαρµόζεται στο στόµιο απορροής . να Τρίποδο θέρµανσης µε πυρίµαχο πλέγµα .

Γκαζάκι . Ασβεστόνερο . Πουάρ τριών βαλβίδων . Σιφώνιο των 10 ml. Αντικειµενοφόρο πλάκα . Καλυπτρίδα . Ένα µπαλόνι . Πλαστικό µπουκάλι των 500ml.

∆ραστηριότητα

1:

Ποιοτικός ή και ποσοτικός έλεγχος παραγωγής αερίου από τους ζυµοµύκητες . Α Τρόπος - Πορεία πειράµατος 1.

Σε ποτήρι ζέσεως των 250 ml, ρίχνουµε 250 ml νερό , δύο φακελάκια µαγιά και δύο κουταλιές ζάχαρη (4 κουταλάκια ). Θερµαίνουµε το

µείγµα

πάνω στο τρίποδο θέρµανσης για 2-3 min ή απλώς το νερό που χρησιµοποιούµε είναι ήδη ζεστό . ( ΠΡΟΣΟΧΗ :

ΟΧΙ ΥΨΗΛΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

,

περίπου

37

ο

C). 2.

Σε µια κωνική φιάλη µε στόµιο απορροής ρίχνουµε 100 ml από το παραπάνω

µείγµα

.

Πωµατίζουµε την κωνική φιάλη µε πώµα ενώ στο στόµιο απορροής έχουµε προσαρµόσει εύκαµπτο σωλήνα ανάλογης διατοµής .

3.

Σε λίγο αρχίζει η ζύµωση και παρατηρούµε ότι παράγεται ένα αέριο . Το αέριο αυτό , µέσα από το σωλήνα , διοχετεύεται στη διπλανή φιάλη , η οποία περιέχει το ασβεστόνερο . (

Αν η κωνική φιάλη δεν έχει στόµιο απορροής , τη πωµατίζουµε µε πώµα που διαθέτει τρύπα , και µε γυάλινο σωλήνα συνδέουµε το εσωτερικό της φιάλης µε την άλλη κωνική φιάλη , στην οποία έχουµε βάλει ασβεστόνερο

).

4.

Μετά από ελάχιστα λεπτά παρατηρούνται φυσαλίδες να αναδύονται µέσα στο ασβεστόνερο . Πρόκειται αρχικά για τον αέρα που ήταν εγκλωβισµένος στην κωνική φιάλη . Μετά από περίπου 10-15 min το ασβεστόνερο έχει αρχίσει να θολώνει και τελικά θολώνει χαρακτηριστικά .

Το CO 2 ανιχνεύεται από την ιδιότητά του να σβήνει τη φλόγα και από το ότι σχηµατίζει θόλωµα ή ίζηµα δυσδιάλυτου ανθρακικού άλατος , όταν διαβιβάζεται σε ασβεστόνερο :

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 2

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ ∆ραστηριότητα

1:

Ποιοτικός ή και ποσοτικός έλεγχος παραγωγής αερίου από τους ζυµοµύκητες

.

Β Τρόπος - Πορεία πειράµατος

1. Σε ένα σιφώνιο των 10 ml προσαρµόζουµε το πουάρ τριών βαλβίδων . 2. Αφαιρέστε τον αέρα από το σιφώνιο και αναρροφήστε ποσότητα

µείγµατος

από το ποτήρι ζέσης των 250 ml µέχρι τη βάση του πουάρ . 3. Βυθίστε το σιφώνιο σε ένα δοκιµαστικό σωλήνα . Αφαιρέστε διάλυµα από το σιφώνιο µέχρι την ένδειξη 0 ml. 4. Μόλις αρχίσει να κατεβαίνει η στάθµη , αρχίστε να µετράτε και να καταγράφετε την ένδειξη του όγκου στο σιφώνιο κάθε 2 min. Συνεχίστε τις µετρήσεις για συνολικό χρόνο 8 min. •

Η παραγωγή CO 2 θα έχει σαν αποτέλεσµα την πτώση της στάθµης του διαλύµατος µέσα στο σιφώνιο . Η πτώση αυτή αντιστοιχεί στον όγκο του CO 2 που παράγεται .

•

Ο δοκιµαστικός σωλήνας µε το σιφώνιο εφόσον υπάρχει η δυνατότητα να βρίσκονται µέσα σε υδατόλουτρο σε θερµοκρασία 37 0 C.

5. Συµπληρώστε το πίνακα που ακολουθεί .

Χρόνος

0 min 2 min 4 min 6 min 8 min Όγκος CO 2 (ml) 6. Υπολογίστε το ρυθµό της κυτταρικής αναπνοής για χρόνο t = 8 min. ρυθµός κυτταρικής αναπνοής = χρ

ό

γκος

ό

νος (

t

−

CO

2 = 8 min) = Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 3

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ ∆ραστηριότητα

1:

Ποιοτικός ή και ποσοτικός έλεγχος παραγωγής αερίου από τους ζυµοµύκητες . Γ Τρόπος – Πορεία Πειράµατος

Ρίχνουµε 100ml περίπου από το παραπάνω

µείγµα

σε πλαστικό µπουκάλι των 500 ml. Προσαρµόζουµε στο στόµιο του µπουκαλιού ένα µπαλόνι και περιµένουµε ….

∆ραστηριότητα

2:

Μικροσκοπική παρατήρηση ζυµοµυκήτων

.

Πορεία πειράµατος

1. Από το µείγµα της δραστηριότητας 1 λαµβάνουµε

πολύ µικρή ποσότητα

µε την ακίδα του σετ µικροσκοπίας ή µε τη γυάλινη ράβδο ανάδευσης και την απλώνουµε ( όχι απλά τοποθετούµε ) στην αντικειµενοφόρο πλάκα . Συνιστάται να έχουµε πριν ρίξει µια µικρή σταγόνα νερό για να « διαλυθεί » το µείγµα . Αυτό βοηθά , γιατί το πλήθος των κυττάρων του ζυµοµύκητα είναι τεράστιο και ίσως δυσκολεύει τη µικροσκοπική παρατήρηση . 2. Σκεπάζουµε το παρασκεύασµα µε καλυπτρίδα . 3. Παρατηρούµε το παρασκεύασµά µας στο µικροσκόπιο , σε µεγάλη µεγέθυνση . Παρατηρούµε το σχήµα των κυττάρων των ζυµών όπως και τις εκβλαστήσεις που εµφανίζονται σε κάποια κύπαρα .

Τι θα παρατηρήσω

: εκβλάστηµα Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 4

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ Φύλλο Εργασίας ∆ραστηριότητα 1

1. Ποιο αέριο πιστεύετε ότι παράγεται κατά την διαδικασία που παρακολουθήσατε ; Ποια ήταν αυτή η διαδικασία ; .......................................................................................................................................

...................................................................................................................................... 2. Γιατί το µείγµα πρέπει να είναι περίπου στους 37 0 C ; .......................................................................................................................................

....................................................................................................................................... 3. Τι πιστεύετε θα συνέβαινε αν η θερµοκρασία ήταν πολύ χαµηλότερη ή πολύ υψηλότερη ; .......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

....................................................................................................................................... 4. Γιατί προσθέσαµε ζάχαρη ; .......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

.5. Κατά την παρασκευή του ψωµιού δεν χρησιµοποιούµε ζάχαρη , αλλά αλεύρι και µαγιά . Σε ποια κατηγορία µακροµορίων ανήκουν η ζάχαρη και το αλεύρι ; .......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

...................................................................................................................................... 6. Για τη παρασκευή ψωµιού , χρησιµοποιείται αλεύρι ( άµυλο ), νερό και µαγιά . Η ζύµη παραµένει για κάποιο χρονικό διάστηµα σε ζεστό µέρος µέχρι να µπεί στο φούρνο . Να εξηγήσετε µε συντοµία γιατί το ψωµί είναι « αφράτο » µετά το ψήσιµο της ζύµης . ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………….. 7. Τι παρατηρείτε όταν το αέριο αυτό αρχίζει να διοχετεύεται µέσα στο ασβεστόνερο ; ∆ικαιολογείστε γιατί συµβαίνει αυτό ; .......................................................................................................................................

....................................................................................................................................... Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 5

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΩΝ – ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ ∆ραστηριότητα

2

1. Σχεδιάστε κύτταρα ζύµης όπως τα παρατηρείτε στο µικροσκόπιο . Προσπαθήστε να εντοπίσετε στο οπτικό σας πεδίο κύπαρα ζύµης µε εκβλάστηση . Σχεδιάστε κάποια από αυτά . Μεγεθυντική ικανότητα προσοφθάλµιου : …………………………………………… Μεγεθυντική ικανότητα αντικειµενικού : …………………………………………… Τελική µεγέθυνση παρασκευάσµατος : .............................................................. 2. Πώς θα µπορούσατε να τεκµηριώσετε το ότι οι µύκητες είναι ευκαρυωτικοί οργανισµοί ; Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 6

Ε .

Κ .

Φ .

Ε . Ευβοίας – Παρατήρηση ζυµοµυκήτων – Αλκοολική Ζύµωση

Βιβλιογραφία

1. www.etpe.gr/extras/download.php?type=proceed&id=920 2. http://www.onlineclass.gr/books/Biologia_Genikhs_Paideias_B Ergastiriakos_Odhgos.pdf

3. http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%96%CF%8D%CE%BC%CF%89%CF%83%CE% B7 4. Stryer, Lubert (1997).

Βιοχηµεία

. Πανεπιστηµιακές Εκδόσεις Κρήτης . 5. http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/ebook/show.php/DSGL C112/52/390,1501/ 6. Αλεπόρου – Μαρίνου Β ., Αργυροκαστρίτης Α ., Κοµητοπούλου Α ., Πιαλόγλου Π ., (2000), Εργαστηριακός Οδηγός Βιολογίας Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Τάξης Ε .

Λ ., Βιβλίο ΟΕ∆Β , Αθήνα . 7. Αλεπόρου – Μαρίνου Β ., Αργυροκαστρίτης Α ., Κοµητοπούλου Α ., Πιαλόγλου Π ., Σγουρίτσα Β ., (2002), Βιολογία Θετικής Κατεύθυνσης Γ΄ Τάξης Ε .

Λ ., Βιβλίο ΟΕ∆Β , Αθήνα . 8. Ανδριώτης Μ ., Γεωργούλη – Μαρκάκη Λ ., Γκουβρά Μ ., Κατσώρχης Θ ., Παυλίδης Γ .(1999), Εργαστηριακός Οδηγός Βιολογίας Γ΄ Γυµνασίου , Βιβλίο ΟΕ∆Β , Αθήνα . 9. Ανδριώτης Μ ., Γεωργούλη – Μαρκάκη Λ ., Γκουβρά Μ ., Κατσώρχης Θ ., Παυλίδης Γ . (2000), Βιολογία Γ΄ Γυµνασίου , Βιβλίο ΟΕ∆Β , Αθήνα 10. http://www.ekfe.gr/portal/index.php/euso/panellinios ( θέµατα για την επιλογή στην 11 η Ευρωπαική Ολυµπιάδα Επιστηµών EUSO 2013). 11. http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%94%CE%B9%CE%BF%CE%BE%CE%B5%C E%AF%CE%B4%CE%B9%CE%BF_%CF%84%CE%BF%CF%85_%CE%AC% CE%BD%CE%B8%CF%81%CE%B1%CE%BA%CE%B1 Αταµπασίδη Ελένη , ∆ρ Βιολογίας 7