ΔΡΓΑΣΖΡΗΑΚΔ ΑΚΖΔΗ ΒΗΟΛΟΓΗΑ

Transcript

1 Δξγαζηεξηαθό Κέληξν Φπζηθώλ Δπηζηεκώλ Αγίωλ Αλαξγύξωλ 2/4/08 Τπεύζπλνο Δξγ. Κέληξνπ: Καιιίληθνο Υαξαθόπνπινο Δπηκέιεηα Παξνπζίαζε : Λακπξηλή ηαθάθα ΔΡΓΑΣΖΡΗΑΚΔ ΑΚΖΔΗ ΒΗΟΛΟΓΗΑ Γ ΛΤΚΔΗΟΤ (ΚΑΣΔΤΘΤΝΖ) Α. Δπίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηελ αλάπηπμε θαη ζηε δξάζε ηωλ δπκνκπθήηωλ. Β. Δπίδξαζε ηνπ PH ζηελ αλάπηπμε θαη ζηε δξάζε ηωλ δπκνκπθήηωλ. Γ. Αιθννιηθή δύκωζε. Γ. Μηθξνζθνπηθή παξαηήξεζε δπκνκπθήηωλ.

2 ύληνκν ζεωξεηηθό ππόβαζξν Η αύμεζε ηωλ κηθξννξγαληζκώλ επεξεάδεηαη ζεκαληηθά από ηηο ζπλζήθεο θαιιηέξγεηαο νη νπνίεο δηαθξίλνληαη ζε θπζηθέο ( ζεξκνθξαζία, αθηηλνβνιία, νζκωηηθή πίεζε θιπ) ρεκηθέο ( ζύζηαζε ηνπ ζξεπηηθνύ κέζνπ, ph) θαη βηνινγηθέο ( ζπλύπαξμε, αληαγωληζκόο θιπ) Θεξκνθξαζία Η ζεξκνθξαζία ζεωξείηαη ν ζεκαληηθόηεξνο παξάγνληαο πεξηβάιινληνο γηαηί επεξεάδεη ηελ επηβίωζε θαη ηελ αύμεζε ηωλ κηθξννξγαληζκώλ, ηνλ ξπζκό αλάπηπμεο αιιά θαη ην ξπζκό λέθξωζήο ηνπο. Αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο έρεη ωο ζπλέπεηα ηελ αύμεζε ηνπ κηθξννξγαληζκνύ κέρξη θάπνηνπ νξίνπ ηηκώλ ζεξκνθξαζίαο, πέξαλ ηνπ νπνίνπ νη πξωηείλεο, ηα λνπθιεηθά νμέα θαη ηα άιια θπηηαξηθά ζπζηαηηθά θαηαζηξέθνληαη αλεπαλόξζωηα. Άξα γηα θάζε κηθξννξγαληζκό ππάξρνπλ ζπγθεθξηκέλα ζεξκνθξαζηαθά όξηα θαη θάζε κηθξννξγαληζκόο έρεη κία κέγηζηε, κία ειάρηζηε θαη κία άξηζηε ηηκή ζεξκνθξαζίαο. Η άξηζηε ζεξκνθξαζία ζπλήζωο είλαη πην θνληά ζηε κέγηζηε ηηκή παξά ζηελ ειάρηζηε. Οη κηθξννξγαληζκνί είλαη δπλαηόλ λα δηαηξεζνύλ ζε πέληε θαηεγνξίεο αλάινγα κε ην ζεξκνθξαζηαθό ηνπο άξηζην: α ) Τπεξζεξκόθηινη ή Άθξωο ζεξκόθηινη: άξηζην από 80 O C θαη άλω. β ) Θεξκόθηινη: άξηζην κεηαμύ 65 θαη 75 O C. γ ) Μεζόθηινη: άξηζην από 35 έωο 40 O C. δ ) Φπρξόηξνθνη ή Φπρξναλζεθηηθνί: άξηζην γύξω ζηνπο 20 κε 30 O C. ε ) Φπρξόθηινη: άξηζην από 10 έωο 20 O C. PH Η αύμεζε ηωλ κηθξννξγαληζκώλ απαηηεί έλα ζπγθεθξηκέλν θάζκα ηηκώλ ph ην νπνίν είλαη ραξαθηεξηζηηθό γηα θάζε είδνο κηθξννξγαληζκνύ. Οη κηθξννξγαληζκνί βάζεη ηνπ εύξνπο ηωλ ηηκώλ ph εληόο ηνπ νπνίνπ αλαπηύζζνληαη δηαθξίλνληαη ζηηο παξαθάηω θαηεγνξίεο: α ) Ομεόθηινη ( ph 0-5,5 ) β ) Οπδεηεξόθηινη ( ph 5,5 8 ) γ ) Βαζεόθηινη ( ph 8,5 11,5 ) δ ) Άθξωο βαζεόθηινη ( ph άλω ηνπ 10 ) Πξέπεη λα ζεκεηωζεί όηη ππάξρνπλ ηξεηο βαζηθέο ηηκέο ηνπ ph πνπ αθνξνύλ ζηελ αύμεζε θάζε κηθξννξγαληζκνύ: ε ειάρηζηε, ε άξηζηε θαη ε κέγηζηε. Επκνκύθεηεο Απνηεινύλ κία ηδηαίηεξε θαηεγνξία κπθήηωλ. Πνιιά είδε δπκώλ απαληώληαη ζηε θύζε, πάλω ζε θξνύηα, ζε θύιια θαη ζην έδαθνο, αιιά ην πην γλωζηό είδνο είλαη ην θαιιηεξγνύκελν Saccharomyces cerevisiae. Σα θύηηαξά ηνπ έρνπλ δηάκεηξν ζπλήζωο 5 10 κm, είλαη πεξίπνπ ωνεηδή, κε έλα κεγάιν θεληξηθό ρπκνηόπην. Ο κύθεηαο απηόο έρεη ηελ ηθαλόηεηα θάηω από νξηζκέλεο ζπλζήθεο λα πξνθαιεί δπκώζεηο πδαηαλζξάθωλ, κε πξνηόληα αιθνόιε θαη δηνμείδην ηνπ άλζξαθα, γη απηό θαη ρξεζηκνπνηείηαη επξέωο ζηελ αξηνπνηία θαη ζηε δπζνπνηία.

3 ΔΡΓΑΣΖΡΗΑΚΔ ΑΚΖΔΗ : Α. Δπίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηελ αλάπηπμε θαη ζηε δξάζε ηωλ δπκνκπθήηωλ Τιηθά θαη όξγαλα - Φξέζθηα δύκε παξαζθεπαζκέλε από αιεύξη, γιπθόδε (δάραξε),θξέζθνπο δπκνκύθεηεο (καγηά αξηνπνηίαο),θαη ριηαξό λεξό. - Τδαηόινπηξα ( ή κεγάια πνηήξηα δέζεωο θαη ιύρλνπο) - Γνρείν κε ηξηκέλν πάγν. - Πέληε νγθνκεηξηθνί θύιηλδξνη ηωλ 100 ml (ή ηωλ 250 ml ) - Υξνλόκεηξν. Σξόπνο δηεμαγωγήο ε θάζε έλα από ηνπο νγθνκεηξηθνύο ζωιήλεο ξίρλνπκε 30 ml δύκεο. Σνπνζεηνύκε έλα ζωιήλα ζην δνρείν κε ηνλ ηξηκέλν πάγν, αθήλνπκε έλα ζωιήλα ζε ζεξκνθξαζία δωκαηίνπ θαη ηνπο άιινπο ηξεηο ζηα ηξία πδαηόινπηξα κε ζεξκνθξαζίεο 37 o C, 45 o C θαη 70 o C. Αθήλνπκε ηνπο ζώιήλεο κε ηε δύκε «αλελόριεηνπο» γηα πέληε ιεπηά. εκεηώλνπκε ηνλ όγθν πνπ θαηαιακβάλεη ε δύκε ζε θάζε ζωιήλα. Δλεξγνπνηνύκε ην ρξνλόκεηξν. εκεηώλνπκε ηε κεηαβνιή ηνπ όγθνπ ηεο δύκεο θάζε πέληε ιεπηά, έωο όηνπ ε θνπζθωκέλε δύκε εκθαλίζεη ζεκεία «θαηάξεπζεο». ηε ζπλέρεηα θαηαζθεπάδνπκε θακπύιεο κεηαβνιήο ηνπ όγθνπ ηεο δύκεο, ζε ζπλάξηεζε κε ην ρξόλν, γηα θάζε κία από ηηο ζεξκνθξαζίεο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ( γξάθεκα 1 ). Σέινο θαηαζθεπάδνπκε θακπύιε κέγηζηεο κεηαβνιήο ηνπ όγθνπ ηεο δύκεο ζε ζπλάξηεζε κε ηε ζεξκνθξαζία ( γξάθεκα 2 ). Β. Δπίδξαζε ηνπ ph ζηελ αλάπηπμε θαη ζηε δξάζε ηωλ δπκνκπθήηωλ Τιηθά θαη όξγαλα - Φξέζθηα δύκε - Τδαηόινπηξν. - Ογθνκεηξηθνί θύιηλδξνη ηωλ 100 ml ( ή ηωλ 250 ml ) - Υξνλόκεηξν - Ξύδη - Μαγεηξηθή ζόδα - Ξπλό (θηηξηθό νμύ ) Σξόπνο δηεμαγωγήο ηνλ πξώην νγθνκεηξηθό ζωιήλα βάδνπκε δύκε. ην δεύηεξν δύκε ζηελ νπνία έρνπκε πξνζζέζεη μύδη ( ph 2-2,5 ). ηνλ ηξίην δύκε ζηελ νπνία έρνπκε πξνζζέζεη καγεηξηθή ζόδα ( ph 9-9,5 ) ζηνλ ηέηαξην δύκε ζηελ νπνία έρνπκε πξνζζέζεη μπλό ( ph 9-9,5 ).

4 Σνπνζεηνύκε όινπο ηνπο ζωιήλεο ζε πδαηόινπηξν κε ζεξκνθξαζία 37 ν C. Αθήλνπκε ηνπο ζωιήλεο κε ηε δύκε «αλελόριεηνπο» γηα πέληε ιεπηά θαη ζεκεηώλνπκε ηνλ όγθν πνπ θαηαιακβάλεη ε δύκε ζε θάζε ζωιήλα. Δλεξγνπνηνύκε ην ρξνλόκεηξν θαη ζεκεηώλνπκε ηνλ νγθν θάζε πέληε ιεπηά έωο όηνπ ε θνπζθωκέλε δύκε εκθαλίζεη ζεκεία «θαηάξεπζεο». Καηαζθεπάδνπκε θακπύιε κεηαβνιήο όγθνπ ζε ζπλάξηεζε κε ην ph. Γ. Αιθννιηθή δύκωζε Τιηθά θαη όξγαλα - Μαγηά αξηνπνηίαο. - Γύν θωληθέο θηάιεο. - Γύν πώκαηα κε ηξύπα. - Γπάιηλνο ζωιήλαο ζε ζρήκα Π. - Αζβεζηόλεξν. Σξόπνο δηεμαγωγήο Γηαιύνπκε ηε καγηά ζε ριηαξό λεξό ώζηε λα έρνπκε έλα νκνηνγελέο ππθλό δηάιπκα ( ρπιό ). Βάδνπκε ην ρπιό ζε κία θωληθή θηάιε θαη πξνζζέηνπκε 3-4 θνπηαιάθηα δάραξε. Πωκαηίδνπκε ηελ θωληθή θηάιε κε πώκα πνπ έρεη ηξύπα, θαη κε γπάιηλν ζωιήλα ζπλδένπκε ην εζωηεξηθό ηεο θηάιεο κε ηελ άιιε θωληθή θηάιε, ζηελ νπνία έρνπκε βάιεη αζβεζηόλεξν. Σνπνζεηνύκε ηελ θωληθή θηάιε κε ην κείγκα ρπινύ-δάραξεο ζε δεζηό (όρη θαπηό) κέξνο, π.ρ. ζε δεζηό πδαηόινπηξν. ε ιίγν αξρίδεη ε δύκωζε, παξάγεηαη CO 2, ην νπνίν κέζα από ην ζωιήλα, δηνρεηεύεηαη ζηε δηπιαλή θηάιε, πνπ πεξηέρεη ην αζβεζηόλεξν ην νπνίν θαη ζνιώλεη ( ζρεκαηίδεηαη CaCO 3 ). Αλ επαλαιάβνπκε ην πείξακα θαη πωκαηίζνπκε ηε θηάιε πνπ πεξηέρεη ην κείγκα ρπινύ-δάραξεο κε πώκα ρωξίο ηξύπα, ζα παξαηεξήζνπκε όηη γξήγνξα ην πώκα εθηνμεύεηαη.( πξνζέρνπκε ώζηε ε θηάιε λα ηνπνζεηεζεί καθξηά από ηνπο καζεηέο). Γ. Μηθξνζθνπηθή παξαηήξεζε δπκνκπθήηωλ. Από ην κείγκα ρπινύ-δάραξεο,αθνύ αξρίζεη λα θνπζθώλεη θαη λα παξάγνληαη θπζαιίδεο, παίξλνπκε κηθξή πνζόηεηα,ηελ ηνπνζεηνύκε ζε αληηθεηκελνθόξν πιάθα, θαιύπηνπκε κε θαιππηξίδα θαη εμεηάδνπκε ην παξαζθεύαζκά καο ζην κηθξνζθόπην, ζηελ κεγαιύηεξε κεγέλζπζε ( ρξεζηκνπνηώληαο θεδξέιαην). Παξαηεξνύκε ην ζρήκα ηωλ θπηηάξωλ ηωλ δπκώλ θαη όπνην άιιν θπηηαξηθό ραξαθηεξηζηηθό είλαη εκθαλέο. Παξαηεξνύκε επίζεο όηη ζε θάπνηα θύηηαξα εκθαλίδνληαη εθβιαζηήζεηο.

5 ΔV(ml) Όγκος (ml) Υξόλνο (min) 0 C 25 C 37 C 45 C 70 C C 25 C 37 C 45 C 70 C Χρόνος (min) Θερμοκρασία ( C)

6 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ: 1) ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ, Ακαιία Γ. Καξαγθνύλε-Κύξηζνπ 2) ΔΡΓ. ΑΚ. ΓΔΝ. ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ, Ακαιία Γ. Καξαγθνύλε-Κύξηζνπ 3) ΗΜΔΙΩΔΙ ΤΣΗΜΑΣΙΚΗ ΒΟΣΑΝΙΚΗ, Α.Γελλίηζαξνο, Μ.Ρνπζζνκνπζηαθάθε, Α.Οηθνλόκνπ, Λ.Κνπκπιή 4) ΔΡΓ. ΟΓΗΓΟ Γ Λπθείνπ, ζεηηθήο θαηεύζπλζεο 5) ΟΓΗΓΟ ΔΡΓ. ΑΚΗΔΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β Λπθείνπ

7 Όγκος (ml) C 25 C 37 C 45 C 70 C Χρόνος (min)