Hvad kan slå liv ihjel, og kan man med modgift vække det til live igen? I undersøgelsen tager eleverne udgangspunkt i gær, kobbersulfat og EDTA. Eleverne gentager undersøgelsen, efter de selv har udvalgt variable, de opsætter hypoteser for.
Gær er en levende organisme, der tilhører svamperiget. Det er en organisme, der er så lille, at man ikke kan se den med det blotte øje, men i et almindeligt lysmikroskop kan man godt se den. Det ligner bare en masse små prikker, fordi det er en encellet organisme.
Gær er specialist i at spise sukker, som den normalt omdanner til CO2 og vand. Men under særlige betingelser omdanner gæren i stedet sukkeret til CO2 og ethanol. Det er, når gæren ikke har noget ilt omkring sig.
I dette forsøg skaber man sådan en situation for gæret, fordi man lukker det inde i en kolbe med prop på. Så kan der ikke komme noget nyt ilt ned til gæret (og den mængde ilt, der allerede er i kolben til at begynde med, får den hurtigt opbrugt).
Grunden, til at man sætter den særlige prop på kolben (det hedder en gærlås), er, at den sørger for, at der kan komme CO2 ud, samtidig med at der IKKE kan komme O2 ind.
Almindeligt sukker er et molekyle, der kaldes sucrose, som er sammensat af 12 carbonatomer (C12H22O12). Når gæren omdanner et enkelt sucrosemolekyle, så dannes der fire ethanolmolekyler, som hver har to carbonatomer i sig.
Det vil sige, at i alt otte carbonatomer ender som en del af ethanol. Sucrosemolekylets sidste fire carbonatomer ender som fire CO2-molekyler, og de er på gasform, så de forlader kolben.
Den samlede kemiske reaktion ser således ud:
C12H22O11(aq) + H2O (l) → 4C2H6O (l) + 4CO2 (g)
Dermed bliver kolben lettere og lettere, efterhånden som carbonatomerne fra sucrose forlader systemet i form af CO2. På et tidspunkt vil alt sucrosen være opbrugt, og processen går i stå. Og dermed holder kolben op med at blive lettere.
Kobbersulfat er et salt, og det vil sige, at det består af en positiv ion (Cu2+) og en negativ ion (SO42-), der er bundet sammen. Når man opløser kobbersulfat i vand, så vil de to ioner blive revet fra hinanden og svømme rundt i vandet hver for sig.
Kobberionerne er giftige for gær, da de er i stand til at ødelægge gærcellernes cellemembran. Når gærens cellemembraner ødelægges, vil gæren dø, og det vil dermed ikke længere kunne omdanne sukker til ethanol og CO2.
EDTA er et forholdsvist stort molekyle, en svag aminosyre, som har den egenskab, at det kan binde sig til metalioner som fx kobberioner.
Når EDTA er bundet sammen med kobberionerne, kan man sige, at kobberionerne er blevet “låst inde”. Når det er tilfældet, er kobberionerne ikke skadelige for gæren, fordi de ikke på samme måde kan komme i kontakt med cellemembranen og ødelægge den.
EDTA bruges som middel til behandling af åreforkalkninger.
Læs mere om EDTA.
En gærlås er en slags prop, som man benytter, når man arbejder med gæring af grøntsager, vin, cider eller øl.
Gærlåsen virker som en vandlås, når dens indre fyldes ca. halvt op med kogt og afkølet vand. Den CO2, der dannes under fermenteringen, vil stige op og ledes ud som bobler gennem vandlåsen, uden at der slipper luft ind i gæringsbeholderen. Låsen forebygger, at der opbygges overtryk, og den sikrer, at fermenteringen forbliver anaerob under fermenteringsprocessen. Den sikrer altså, at ilt ikke kan komme ind, mens CO2 kan komme ud.
Det røde låg lukker ikke tæt men sørger for, at der ikke drysser støv ned i gærlåsen. Det røde låg er derfor en ekstra sikkerhed for, at der ikke kommer skidt ned i beholderen.
Gærlåsen blev opfundet i 1800-tallet i forbindelse med ølbrygning.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.
Tilmeld dig Astras nyhedsbrev og få ny inspiration til din undervisning i naturfag og naturvidenskab - herunder de nyeste Testotek-undersøgelser