Experiment Category:
Ziel:
Benötigtes Material:
- Vier (4) quadratische wiederverschließbare Plastikbeutel (Zip-Beutel)
- 4 Päckchen Trockenhefe
- Zucker
- 1 Teelöffel
- 1 Messbecher
- ungefähr 6 Tassen warmes Wasser (ca. 46 °C warm)
- große flache Schüssel
- Marker (mit wasserfester Tinte)
- Thermometer
- ein Stück Pappkarton (oder ein Schreibblock mit Rücken aus Pappe)
- Lineal
- Bleistift
Aufgaben und Beobachtungen:
1. Schütte in jeden der Zip-Beutel den Inhalt eines Päckchens Trockenhefe.
2. Füg zu einem der Beutel 1 Teelöffel Zucker hinzu und beschrifte den Beutel mit "1 TL".
3. Füg zu einem anderen Beutel 1/2 Teelöffel Zucker hinzu und beschrifte ihn mit "1/2 TL".
4. Füg zum dritten Beutel 1/4 Teelöffel Zucker hinzu und beschrifte diesen mit "1/4 TL".
5. In den vierten Beutel gibst du keinen Zucker. Diesen Beutel musst du mit "0 TL" beschriften.
6. Füll die große flache Schüssel zu 2/3 mit warmem Wasser. Prüf die Wassertemperatur mit dem Thermometer. Das Wasser muss ungefähr 46 °C warm sein. Füg heißes oder kaltes Wasser hinzu, bis das Wasser in der Schüssel die gewünschte Temperatur hat.
7. Entnimm mit dem Messbecher warmes Wasser aus der Schüssel und gieß in jeden der Beutel 60 ml Wasser. Knete die Beutel vorsichtig mit den Fingern, so dass der Inhalt gut vermischt wird. In den Beuteln dürfen keine Hefe- oder Zuckerkrümel mehr zu sehen sein.
8. Drück so weit es geht die Luft aus den Beuteln und verschließ die Beutel. Setz die Beutel in die Schüssel mit warmem Wasser. Stell die Schüssel dann an einen warmen Ort, damit sich das Wasser nicht so schnell abkühlt.
9. Warte 30-40 Minuten.
10. Nimm den mit "0 TL" beschrifteten Beutel aus dem Wasser, trockne ihn ab und leg ihn auf eine Tischplatte. Leg dann den Pappkarton oder den Schreibblock waagerecht auf den Beutel. Miss mit dem Lineal den Abstand zwischen der Tischplatte und dem Pappkarton.
11. Schreib das Messergebnis auf.
12. Führ jetzt Schritt 10 für die übrigen Beutel aus.
13. Berechne die ungefähre Menge Kohlendioxid in jedem der Beutel. Dazu musst du die Länge des Beutels (a), die Breite des Beutels (b) und den Abstand zwischen Tischplatte und Pappkarton (c) kennen. Wenn du für jeden Beutel a, b und c multiplizierst (a x b x c), kennst du das Volumen.
Was passiert:
Viele Wissenschaftler interessieren sich für den natürlichen Verwertungskreislauf in der Biosphäre der Erde. Biologisch abbaubare Stoffe werden von Mikroorganismen verwertet. Dies sind Lebewesen, die den Abfall biologisch zersetzen. Sie benötigen eine bestimmte Feuchtigkeit, um aktiv werden zu können.
Die Hefe in diesem Experiment besteht aus lebenden Organismen, die das Substrat (Zucker und Wasser) zersetzen (aufspalten) und Kohlendioxid produzieren. Mikroorganismen sind zwar nur unter einem Mikroskop zu erkennen, aber du findest hier den Beweis für ihre "Verdauung" (das Kohlendioxid). Sie spalten ihre Nahrung (in diesem Falle Zucker) auf und gewinnen daraus Energie für ihren Stoffwechsel. Auf diese Weise fördern sie gleichzeitig die Stoffverwertung. Die Beutel enthalten unterschiedliche Mengen Kohlendioxid, weil es in den Beuteln mit mehr Zucker eine größere Menge zu zersetzender Stoffe gab. Die Hefe in dem mit "0 TL" beschrifteten Beutel hatte keinen Zucker zum "Essen" und konnte deshalb auch kein Kohlendioxid produzieren.
Wissenschaftler interessieren sich bei ihrer Suche nach außerirdischem Leben auch für Mikroorganismen im Weltraum. Ein Beispiel hierfür ist die Suche nach Leben auf dem Mars. Da auf der Marsoberfläche keine Lebensformen erkennbar sind, suchen Wissenschafter nach Beweisen für die Existenz von Mikroorganismen. Mit welcher Art von Experimenten könnte festgestellt werden, ob es Lebewesen gibt? Wäre es sinnvoll, das von dir ausgeführte Experiment (wenigstens teilweise) anzuwenden?
Tipps für Eltern und Lehrer:
Seien Sie vorsichtig beim Umgang mit heißem Wasser und dem Thermometer. Bedenken Sie, dass zu heißes Wasser die Hefe abtötet!
Fragen Sie Ihre Kinder, wie die Hefe in diesem Experiment mit dem Kreislauf des Lebens, dem Wasserkreislauf und dem Kohlenstoffkreislauf in der Biosphäre in Verbindung gebracht werden kann. Ermuntern Sie sie, ein paar Nachforschungen anzustellen, um Antworten zu finden!