会呼吸的酵母

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出品人: 

利用酵母、糖和水来演示微生物和碳循环的相互作用,并且探索有机体是如何依赖于某种食物链中的水和能量的。

实验材料: 

  • 四(4)个一升的密封袋
  • 4 包活性干酵母
  • 1 个茶匙
  • 1 个量杯
  • 大约 6 杯温水(约 46 摄氏度或 115 华氏度)
  • 一只大碗
  • 记号笔(油性油墨)
  • 温度计
  • 一张纸板(或者带硬衬垫的笔记本)
  • 钢笔或铅笔

步骤和现象: 

1. 将一包活性干酵母倒到每个密封袋里。

2. 将 1 茶匙糖添加到其中一个袋子里,并给这个袋子标记“1 勺”。

3. 将半茶匙糖添加到另一个袋子里,并给这个袋子标记“半勺”。

4. 将四分之一茶匙糖添加到第三个袋子里,并将它成“1/4 勺”。

5. 在最后一个袋子外面标记 0,不要往里面添加糖

6. 将温水倒入大碗里,倒至 2/3 位置。使用温度计检查水的温度。水温应该在 46 摄氏度(115 华氏度)左右。添加热水或冷水来使水达到这个温度。

7. 使用量杯从碗中舀出四分之一杯温水倒入每个袋子。用手指轻轻挤压每个袋子,使袋子里的东西彻底混合。一定要保证在袋子里没有干的酵母块或糖块。

8. 将大部分空气挤出袋子,然后将这些袋子密封起来。将袋子放到装温水的碗里,这样它们就不会很快变冷。

9. 等待 30 - 40 分钟。

10. 从水中取出标记 0 的袋子,擦干它,把它放到平坦的桌子上。把纸板或笔记本放到袋子上面,使写字板保持水平。用尺测量出桌子到纸板底部的距离。

11. 记录下测量结果。

12. 对其余的袋子重复第 10 步的操作。

13. 计算每个袋子中二氧化碳的大概体积:测量袋子的长度(a);测量袋子的宽度(b);从桌子到纸板的距离(c)。a x b x c 就是每个袋子里二氧化碳的体积。

怎么回事?: 

许多科学家都对在地球生物圈里发生的自然循环的作用感兴趣。循环的生物可以分解的材料通常都需要潮湿的环境,这样微生物(负责分解生物垃圾的生物)才有活性。

这些实验中的酵母包括破坏(分解)基质(糖和水)并生成二氧化碳气体的活性有机体。虽然在没有显微镜的情况下很难看到微生物,但是你可以看到它们“进食”的证据(二氧化碳),即它们如何分解食物源(在这个例子中是糖),糖为它们的微小系统提供了能量并且帮助反复使用原料。这些袋子含有的二氧化碳各不相同,因为糖越多,袋子里发生的分解就越多;在标记了 0 的袋子里的酵母没有糖“吃”,就不会产生二氧化碳。

科学家还对外太空的微生物感兴趣 ― 在那里有生命吗?其中一个例子就是搜索火星上的生命。在火星表面上看不到生命形式,但科学家正在寻找其它证据来证明可能存在微生物。可以设计什么实验来鉴别生命呢?这个实验(或其中一部分)适合吗?

给家长/老师的提示: 

在使用热水和温度计时要小心 ― 如果水太热,会杀死酵母的!

问问您的孩子,这个实验里的酵母与地球生物圈里的生命循环、水循环和碳循环是怎样联系的。鼓励他们去做一点小研究并寻找答案!