Αρχική σελίδα Πίσω

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ΄ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 5

Στόχοι

Επίδραση της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη και δράση Ζυμομυκήτων

Για τον καθηγητή

    Η δραστηριότητα της μαγιάς κατά την αρτοποίηση εξαρτάται από μια σειρά παράγοντες. Οι σημαντικότεροι από αυτούς τους παράγοντες είναι η ενυδάτωση, δηλαδή η προσθήκη νερού, η τιμή του pH, η θερμοκρασία, η οσμωτική πίεση και η ιονική δύναμη και τέλος η προσθήκη οινοπνευματωδών ποτών.

    Επίδραση της ενυδάτωσης

    Το νερό διευκολύνει τη δραστηριότητα της μαγιάς βελτιώνοντας την κινητικότητα του κυττάρου, διαλύοντας τα ζυμώσιμα συστατικά, χάρη στις επαφές ενζύμων και υποστρώματος. Η μείωση της ενυδάτωσης, προκειμένου να κρατηθεί το επίπεδο της σύστασης, όταν ενσωματώνουμε ορισμένα υλικά, όπως τα λιπαρά ή η ζάχαρη, μειώνει τη δραστηριότητα της μαγιάς.

    Επίδραση του pH

    Οι καλύτερες τιμές του pH για τη δραστηριότητα των ζυμομυκήτων κυμαίνονται μεταξύ 4,5 και 6.

Επίδραση της θερμοκρασίας

Η αύξηση της θερμοκρασίας επιταχύνει τη ζύμωση των σακχάρων από τη μαγιά. Η ζύμωση αυτή τριπλασιάζεται, όταν ένα ζυμάρι έχει θερμοκρασία 30^οC συγκρινόμενο με ένα ζυμάρι 20^οC. Προοδευτικά και όσο πλησιάζουμε τους 40^οC, η επιβράδυνση γίνεται αισθητή, Πέρα από αυτή τη θερμοκρασία, η μείωση της ζυμωτικής δραστηριότητας είναι φανερή. Από τους 50^οC αρχίζει η αδρανοποίηση.
Στην αρτοποιία θεωρούνε ότι η καλύτερη θερμοκρασία ζύμωσης είναι γύρω στους 27⁰C, εφόσον επιζητούμε τον καλό συνδυασμό μεταξύ της ταχύτητας της απελευθέρωσης αερίων και της τεχνολογικής ποιότητας των ζυμαριών.
Στις χαμηλές θερμοκρασίες, κοντά στους 0^οC, η δραστηριότητα είναι σχεδόν μηδενική.
Η κατάψυξη των ζυμαριών που περιέχουν μαγιά είναι εφικτή ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες, με την προϋπόθεση ότι ο χρόνος κατάψυξης θα είναι πολύ γρήγορος. Στην περίπτωση που η πτώση της θερμοκρασίας είναι αργή, τότε ευνοείται η λεγόμενη κρυσταλλοποίηση υπό μορφή μεγάλων κρυστάλλων, οι οποίοι δρουν αρνητικά στο κύτταρο της μαγιάς δημιουργώντας «πληγές» στα κυτταρικά τοιχώματα. Παράλληλα, τα φαινόμενα κρυοαπόψυξης γίνονται πιο σημαντικά. Όταν η κατάψυξη είναι πολύ γρήγορη, ο σχηματισμός μικρών κρυστάλλων, καθώς και η μείωση της κρυοαπόψυξης διατηρούν σε μεγαλύτερο βαθμό την ακεραιότητα του κυττάρου.

Επίδραση οσμωτικής πίεσης

    Το αλάτι και τα απλά σάκχαρα αυξάνουν την οσμωτική πίεση και μεταβάλλουν τη δραστηριότητα της μαγιάς. Η ζάχαρη, σε χαμηλά επίπεδα (μέχρι 4-5%) δραστηριοποιεί τη ζύμωση. Όταν, όμως, τα επίπεδά της ξεπεράσουν το 10%, τότε μειώνει τη ζύμωση, διότι η οσμωτική πίεση γίνεται πολύ δυνατή. Επίσης, η διάσταση του αλατιού μέσα στο νερό σε ιόντα, συμβάλει στην καθυστέρηση των ενζυμικών δραστηριοτήτων και στη λειτουργία της μαγιάς. Σε ποσοστό πάνω από 1,5%, η μείωση της δραστηριότητας ζύμωσης είναι αντιληπτή.

    Επίδραση του οινοπνεύματος

    Αυξημένα ποσοστά οινοπνεύματος κατά τη διάρκεια της ζύμωσης καθυστερούν προοδευτικά τη ζυμωτική δραστηριότητα. Σε συνταγές ορισμένων τοπικών εδεσμάτων, η προσθήκη ρακιού, τσίπουρου, ούζου ή άλλων οινοπνευμάτων, καθιστά το φαινόμενο αυτό πιο έντονο.

Για τον μαθητή

Η Αλκοολική Ζύμωση είναι ένα περίπλοκο φαινόμενο με πολλά ενδιάμεσα στάδια, που μπορεί συνοπτικά να αποδοθεί με την χημική εξίσωση:

C₆ Η₁₂ O₆ ζυμάση 2CH₃ CΗ₂ OH + 2CO₂ + ενέργεια

Πρόκειται δηλαδή για την αναερόβια διάσπαση από το ένζυμο ζυμάση, απλών σακχάρων του τύπου C₆ Η₁₂ O₆ (γλυκόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη) προς αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα κυρίως. Η ζυμάση είναι μίγμα πολλών ενζύμων και παράγεται από ζυμομύκητες ή σακχαρομύκητες του είδους Sacharomyces cerevisae, κοινώς ζύμη ή μαγιά μπύρας.

Οι ζυμομύκητες είναι μονοκύτταροι μύκητες, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως μαγιά στην αρτοποιία. Η μαγιά αυτή παράγεται ύστερα από αερόβια ζύμωση σε βιοαντιδραστήρες και χρησιμοποιείται κυρίως στην παρασκευή του ψωμιού. Το αλεύρι, που είναι η πρώτη ύλη για την παρασκευή του ψωμιού και περιέχει μεγάλες ποσότητες αμύλου. Στους κόκκους του σταριού περιέχονται ένζυμα που διασπούν το άμυλο σε μαλτόζη και γλυκόζη. Στη συνέχεια οι μύκητες (μαγιά) διασπούν αναερόβια τη γλυκόζη σε αιθανόλη και CO₂Το παραγόμενο CO₂ έχει ως αποτέλεσμα τη διόγκωση της ζύμης. Η αιθανόλη εξατμίζεται κατά το ψήσιμο.

Επίδραση της θερμοκρασίας

Η αύξηση της θερμοκρασίας επιταχύνει τη ζύμωση των σακχάρων από τη μαγιά. Η ζύμωση αυτή τριπλασιάζεται, όταν ένα ζυμάρι έχει θερμοκρασία 30⁰C συγκρινόμενο με ένα ζυμάρι 20⁰C. Σε αυτή τη ζώνη θερμοκρασίας και μέχρι τους 40⁰C, η δραστηριότητα αυξάνει περίπου 8% ανά επιπλέον βαθμό θερμοκρασίας . Προοδευτικά και όσο πλησιάζουμε τους 40^οC, η επιβράδυνση γίνεται αισθητή, Πέρα από αυτή τη θερμοκρασία, η μείωση της ζυμωτικής δραστηριότητας είναι φανερή. Από τους 50^οC αρχίζει η αδρανοποίηση.
Στην αρτοποιία θεωρούνε ότι η καλύτερη θερμοκρασία ζύμωσης είναι γύρω στους 27^οC, εφόσον επιζητούμε τον καλό συνδυασμό μεταξύ της ταχύτητας της απελευθέρωσης αερίων και της τεχνολογικής ποιότητας των ζυμαριών.
Στις χαμηλές θερμοκρασίες, κοντά στους 0^οC, η δραστηριότητα είναι σχεδόν μηδενική.

Υλικά και όργανα

Φρέσκια ζύμη

Ζυγός

Υδατόλουτρα

Δοχείο με τριμμένο πάγο

Πέντε ογκομετρικοί κύλινδροι των 100 ml

Χρονόμετρο

Μαγειρικό λάδι

Προετοιμασία ζύμης από τον καθηγητή

Σε 50 ml χλιαρό νερό διαλύουμε την μαγιά να γίνει χυλός. Προσθέτουμε μία κουταλιά ζάχαρη και αφήνουμε το διάλυμα να ηρεμήσει. Όταν εμφανιστούν φυσαλίδες ανακατεύουμε με τόσο αλεύρι ώστε να πάρουμε μία μαλακή και εύπλαστη ζύμη. Διατηρούμε στο ψυγείο.

Πείραμα

Κόβουμε 5 κομμάτια της ζύμης ίσου βάρους
Αλείφουμε με λάδι το εσωτερικό των ογκομετρικών σωλήνων και τοποθετούμε στον καθένα ένα κομμάτι ζύμης.
Αριθμούμε τους ογκομετρικούς σωλήνες από 1 έως 5
Σημειώνουμε τον αρχικό όγκο της ζύμης
Τοποθετούμε τους ογκομετρικούς σωλήνες σε θερμοκρασία 0^οC,37^οC,45^οC,70^οC και σε θερμοκρασία δωματίου αντίστοιχα.
Σημειώνουμε την μεταβολή του όγκου της ζύμης κάθε 5 λεπτά για 40 λεπτά.

Επειδή στα Εργαστήρια των Λυκείων υπάρχει ένα υδατόλουτρο μπορούμε να εκτελέσουμε το πείραμα χρησιμοποιώντας τρεις ογκομετρικούς σωλήνες σε θερμοκρασίες 0^οC, 37^οC και σε θερμοκρασία δωματίου αντίστοιχα

Ενδεικτικά αποτελέσματα

Φύλλο εργασίας

Ονοματεπώνυμο μαθητή: ……………………………………………………………..

Τάξη: ………………………………………………………………………………….

Ημερομηνία: ………………………………………………………………………….

1.Ποιο είναι το αίτιο της μεταβολής του όγκου της ζύμης;

2.Σε ποια θερμοκρασία εμφανίζει η μαγιά τη μεγαλύτερη αύξηση του όγκου της;

3.Να κατασκευάσετε τις καμπύλες μεταβολής του όγκου της ζύμης για τις θερμοκρασίες που χρησιμοποιήθηκαν.

4.Ποιοι άλλοι παράγοντες επηρεάζουν την ανάπτυξη του ζυμομύκητα;

Αρχική σελίδα Πίσω

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ―ΛΥΚΕΙΟΥ

Γ΄ Γυμνασίου ( Άσκηση 12 ), Γ΄ Γενικού Λυκείου Κατεύθυνση ( Άσκηση 3 ).

Μικροσκοπική παρατήρηση ανθρώπινου χρωμοσώματος

Κυτταρογενετική ανάλυση καρυότυπου.

Χρήσιμες γνώσεις

Καρυότυπο ονομάζουμε την απεικόνιση των μεταφασικών χρωμοσωμάτων ενός κυττάρου κατά ζεύγη και κατά ελαττούμενο μέγεθος. Τα φυλετικά χρωμοσώματα τοποθετούνται ως ζευγάρι στο τέλος ή το κάθε ένα στη θέση, που το μέγεθός του ορίζει. Το κάθε μεταφασικό χρωμόσωμα αποτελείται από δύο αδελφές χρωματίδες που συγκρατούνται σε ένα συγκεκριμένο σημείο με το κεντρομερίδιο.Η θέση του κεντρομεριδίου είναι χαρακτηριστική για κάθε χρωμόσωμα και το διαιρεί σε δύο βραχίονες, με διαφορετικό κατά κανόνα μήκος ο καθένας, δηλαδή ένα μεγάλο και ένα μικρό. Τα χρωμοσώματα ανάλογα με την θέση του κεντρομεριδίου χαρακτηρίζονται σαν μετακεντρικά, ακροκεντρικά και σχηματιστεί ο καρυότυπος. Ο άνθρωπος έχει 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων. Σε κάθε ζευγάρι το ένα χρωμόσωμα είναι πατρικής προέλευσης και το άλλο μητρικής και ελέγχουν τις ίδιες ιδιότητες. Από τα 23 ζευγάρια χρωμοσωμάτων τα 22 είναι μορφολογικά ίδια στα θηλυκά και στα αρσενικά άτομα και ονομάζονται αυτοσωμικά χρωμοσώματα ή αυτοσώματα. Το 23^ο ζευγάρι χρωμοσωμάτων αποτελεί τα φυλετικά χρωμοσώματα. Στα θηλυκά άτομα αποτελείται από δύο Χ χρωμοσώματα και στα αρσενικά από ένα Χ και ένα Υ. Το Υ είναι μικρότερο σε μέγεθος από το Χ. Δηλαδή στα αρσενικά άτομα, τα φυλετικά χρωμοσώματα δεν αποτελούν κανονικό ζευγάρι.

Υλικά και όργανα

1. Μικροσκόπιο

2. Κεδρέλαιο ή γλυκερίνη

3. Τα υπ αριθμό 2 και 3 μόνιμα παρασκεύασμα, από την κασετίνα των 20 παρασκευασμάτων των εργαστηρίων των Λυκείων, με τίτλο “Χρωμοσώματα ανθρώπου (καρυότυπος αρσενικού ή θηλυκού ατόμου) με χρώση GIΕMSA”

4. Αιθέρας ή καθαρό οινόπνευμα.

Πορεία μικροσκόπησης

Τοποθετούμε την αντικειμενοφόρο πλάκα με το έτοιμο παρασκεύασμα στην τράπεζα του μικροσκοπίου και ξεκινάμε τη μικροσκόπηση με τον αντικειμενικό φακό που προσφέρει τη μικρότερη μεγέθυνση. Συνεχίζουμε μέχρι τον φακό με τη μεγαλύτερη μεγέθυνση, ο οποίος όμως δεν είναι καταδυτικός. (Με τον φακό αυτό μπορούμε να διακρίνουμε τα χρωμοσώματα). Αν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε καταδυτικό φακό για να έχουμε μεγαλύτερη μεγέθυνση και καλύτερες δυνατότητες παρατήρησης πρέπει να τοποθετήσουμε την αντικειμενοφόρο με το παρασκεύασμα στην τράπεζα του μικροσκοπίου βάζοντας επάνω του, μία σταγόνα κεδρέλαιο. Μετά το τέλος της παρατήρησης φέρουμε στη θέση μικροσκόπησης τον μικρότερο φακό (κόκκινο), βγάζουμε το παρασκεύασμα και καθαρίζουμε με μαλακό χαρτί και καθαρό οινόπνευμα τον καταδυτικό φακό και το παρασκεύασμα.

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Ονοματεπώνυμο μαθητή: ……………………………………………………………..

Τάξη: ………………………………………………………………………………….

Ημερομηνία: ………………………………………………………………………….

1.Να χαρακτηρίσετε τα χρωμοσώματα ανάλογα με την θέση του κεντρομεριδίου τους:

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

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

2. Να εντοπίσετε τα σύνδρομα:

Εικόνα 1 : Ποιο είναι το είδος της χρωμοσωμικής ανωμαλίας που εντοπίσατε;

…………………………………………………………………………………………………...........................

Σύνδρομο:………………………………………………………………………………. ................................

Χαρακτηριστικά:

Εικόνα 1

Εικόνα 2: Ποιο είναι το είδος της χρωμοσωμικής ανωμαλίας που εντοπίσατε;

…………………………………………………………………………………………………...................................

Σύνδρομο:………………………………………………………………………………..........................................

Χαρακτηριστικά:

Εικόνα 2

Εικόνα 3: Ποιο είναι το είδος της χρωμοσωμικής ανωμαλίας που εντοπίσατε;

………………………………………………………………………………………………… ...................................

Σύνδρομο:…………………………………………………………… ............................................................

Εικόνα 3

Εικόνα 4: Ποιο είναι το είδος της χρωμοσωμικής ανωμαλίας που εντοπίσατε;

…………………………………………………………………………………………………..................................

Σύνδρομο………………………………………………………………………………..........................................

Χαρακτηριστικά:

Εικόνα 4

3). Ο παρακάτω καρυότυπος ανήκει σε φυσιολογικό ή μη φυσιολογικό άτομο, κατά τη γνώμη σας.

Δικαιολογείστε την απάντησή σας.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Αρχική σελίδα Πίσω