Промена на концентрацијата на шеќер за време на ферментација и дишење
Извршување на тест
50 ml репрезентативна клеточна суспензија се става и во реакционите садови и се преинкубира. Шприцот има црево за проветрување и едно за земање примероци.
- Од секоја од двете серии се земаат примероци од 2 цевки Епендорф (2 ml) во интервал од 20 мин.
- примероците се центрифугираат на 12000 (вртежи во минута) за 5 мин
- супернантите се пренесуваат и се загреваат на 90 ° C. во термоблок 10 мин
- собраните и ладените примероци повторно се центрифугираат на 12000 (вртежи во минута) за 10 мин
- измерете го аголот на ротација во полариметарот на 365nm - првиот примерок се користи за плакнење, вториот како мерен раствор
Читања
анаеробен експериментален пристап
| 80 | 7.15 | 238.33 | |||
| 100 | -- | -- | -- | -- | -- |
| 120 | 7,78 | 259,33 | +21-ви | +2.10 | +6.30 часот |
| 140 | 7,61 | 253,67 | -5,66 | -0,57 | -1,70 |
пристап на аеробни тестови
| 80 | 7.23 | 241.00 часот | |||
| 100 | -- | -- | -- | -- | -- |
| 120 | 7,57 | 252.33 | +11.33 | +1.13 | +3.40 |
| 140 | 7,39 | 246.33 | -6-ти | -0,60 | -1,80 |
За да се одреди концентрацијата на гликоза во полариметарот, како референтна точка се користи стандарден раствор со концентрација од 10mM и агол на ротација од 0,3 °. Потоа, концентрацијата се пресметува на следниов начин: \ [c = \ frac * 10 \ text >> \]
За производство на суспензија на квасец, 2,5 g квасец се одгледуваа во вкупно 250 ml медиум. Под претпоставка дека квасецот не се размножил од одгледувањето, репрезентативен примерок од 50 ml содржи 0,5 g квасец. Следната формула беше искористена за пресметување на промената на количината на супстанција од концентрацијата: \ [n (\ текст) = \ Делта М [\ текст] * \ фрак \]
евалуација
теоретски размислувања
- Молекуларна формула на дишење: \ [C_6H_O_6 + 6 O_2 \ rightarrow 6 CO_2 + 6 H_2O + 30 ATP \]
- Молекуларна формула за етанолна ферментација: \ [C_6H_O_6 \ rightarrow 2 C_2H_5OH + 2 CO_2 + 2 ATP \]
- губење на тежината при митохондријално дишење е 72g на мол гликоза и 88g на мол глукоза при етанолна ферментација
Споредба на експерименталните пристапи
Поради грешка при извршувањето на експериментот и потешкотии со полариметарот, примероците за \ (t = 100 \) мораше да се отфрлат за да можат да се користат само измерените вредности за \ (t = 120 \) и \ (t = 140 \) за проценка.
Мерењето на аголот на поларизација на \ (t = 120 \) покажа дека концентрацијата на глукоза е зголемена во споредба со измерената вредност \ (t = 80 \), што јасно укажува на сериозна грешка. Можно е да го користевме полариметарот поинаку од групата пред нас за измерената вредност \ (t = 80 \). Општо, сепак, може да се каже дека полариметарот е најголемиот извор на грешка и дека исто така можеше да биде скршен. Механиката на бројачот честопати заглавуваше, така што вистинската измерена вредност не може да се постави.Поради староста на уредот, може да се претпостави понатамошни знаци на абење.
Потрошувачката на кислород на квасецот во експериментот со проток е: \ [\ dot_ = -0,549 \ frac \]
Вкупната формула на дишење може да се искористи за да се пресмета потрошувачката на глукоза преку чисто дишење, ова е: \ [\ dot _> = \ frac * \ dot_ = \ mathbf> \]
Ако сега ја одземете потрошувачката на глукоза преку дишење од специфичната потрошувачка на гликоза во експериментите со аеробна ферментација, ќе добиете вредност за чиста аеробна ферментација: \ [\ dot _> = \ mathbf> \]
Односот на аеробна ферментација и дишење е 19: 1. Ова покажува дека квасецот во голема мера се ферментира дури и под аеробни услови. Ако треба да направиме предвидување на Пастеровиот ефект врз основа на ова знаење, се претпоставува дека тоа е многу ниско, бидејќи многу малку дишење се изведува под аеробни услови и со тоа потрошувачката на глукоза тешко се намалува. Ова е посакуван ефект кој е подобрен со одгледување пекарски квасец. Важен предуслов за анаеробна ферментација е присуството на соодветни шеќери како што е глукозата.
Ефект на пастер
Ефектот Пастер го опишува феноменот дека квасеците трошат повеќе гликоза во анаеробни услови отколку во аеробни услови. Ова се должи на нискиот принос на АТП во етанолната ферментација.
Ако ја споредите потрошувачката на гликоза од анаеробниот пристап со аеробниот пристап, се забележува дека потрошувачката на гликоза во вентилираниот пристап е дури и поголема отколку во не-вентилираниот пристап. Ако сега ја споредите потрошувачката на глукоза за време на ферментацијата и во двата пристапа, може да се види дека ферментацијата претвора приближно иста количина на глукоза и во двата пристапа. Фактот што квасецот претвора повеќе гликоза во аеробниот пристап преку дополнително дишење, покажува негативен пастеров ефект, но тоа се должи на аеробната ферментација на специјално одгледуваниот пекарски квасец.
Респираторен количник (RQ)
\ (\ лево (\ frac _> _> \ десно) \) е особено висока поради аеробната ферментација и како резултат на малата потрошувачка на кислород. Производството \ (CO_2 \) е составено од дишење и ферментација. Од равенката на реакција за целосно вдишување на глукоза може да се види дека моларниот проток на \ (O_2 \) одговара на оној на \ (CO_2 \). При ферментација на етанол, моларниот проток на \ (CO_2 \) е двојно поголем од оној на глукозата. Ова резултира со: \ [RQ = \ frac = 7.23 \]
Формирањето на АТП се состои од дел од дишење и дел од ферментација. Соодветниот принос на АТП е наведен во теоретските прелиминарни размислувања. Ова резултира со: \ [\ dot_> = (91 * 10 ^ * 30) + (1,71 * 2) = \ mathbf> \]
Аеробната ферментација е од голема економска важност за луѓето. Квасецот за кратко време претвора големи количини на гликоза во \ (CO_2 \), што се користи како средство за покачување. Покрај тоа, стапката на раст е поголема со суспензии на газиран квасец. За квасецот, аеробната ферментација нуди можност за брзо обезбедување на големи количини на гликоза на меѓупроизводите за метаболизмот и формираниот алкохол го инхибира растот на конкурентските микроорганизми.
Разгледување грешка
Спроведувањето на експериментот веќе гарантира висок потенцијал за грешки. Сите примероци треба да се земат во одредена временска рамка, а промената на тест-групите може брзо да доведе до нејаснотии и грешки. Друг извор на грешка беше полариметарот, кој е веројатно исто така дефектен. Механиката на бројачот за аналогниот дисплеј со измерена вредност се заглави неколку пати. Покрај тоа, може да се случи контаминација и покрај црвенилото, бидејќи чистењето на мерната комора беше тешко.
Потрошувачка на кислород во затворениот систем
извршување
Подготвени се разредена суспензија од квасец и суспензија на растителни клетки. Од секоја суспензија беше земена одредена количина и кислородот содржан во оваа количина беше рамномерно распореден во суспензијата со исклучување на воздухот и постојано мешање со помош на шипка за мешање. Потрошувачката на кислород беше визуелизирана како функција на времето преку електрода со помош на рекордер. Овој експеримент се повтори со додавање на цијанид на калиум во суспензиите. Ова ја инхибира цитохром оксидазата, со што се прави невозможен нормален респираторен тракт.
евалуација
Потрошувачка на кислород во системот на проток
извршување
Се суспендираше квасец со концентрација од 10 g квасец на литар за да се засити суспензијата со кислород. Ова потоа се испумпуваше низ херметички црево, на крајот на кое беше измерена концентрацијата на кислород во суспензијата. Овој експеримент беше извршен со две различни брзини на пумпање. Ова овозможи да се одреди потрошувачката на кислород во клетките на квасецот од разликата во концентрациите и од разликата во времето на пропусност. Имаше и обид за повторување на секоја брзина на пумпање. Користените брзини на пумпата беа 8,4 и 4,2 ml/30s, поради што на 2,3 ml им требаше време од 8,2s и 16,4s за да поминат низ системот за пумпа. Измерените концентрации на кислород беа 6,3 и 5,3 mg/l со поголема брзина на пумпање и 5,9 и 4,9 mg/l со побавна брзина на пумпање.
евалуација
Средната разлика во концентрацијата е 0,4 mg/l, временската разлика 8,2 s, така што се трошат 0,049 mg/l * s. За концентрација од 10g квасец на литар, ова резултира во промена на концентрацијата од 17,56 mgO2 * h-1 * g-1. Ова одговара на 293 μg/min * g, така што има повеќе од 100 μg отстапувања од експериментот со разредената суспензија. Ова може да се објасни со поголема густина на клетките на квасецот, а со тоа и со посилна конкуренција за кислород. Можеби ова создава мали области во цревото со многу мала концентрација на кислород, така што ферментацијата е позастапена тука. Од друга страна, грешките во експерименталното поставување или ракувањето со клетките исто така може да бидат причини за ова отстапување.