Docstoc

minipws_GIST

Document Sample
minipws_GIST Powered By Docstoc
					                                                                                                 1

Mini-profielwerkstuk Gist
5 VWO biologie/scheikunde


Titel: Gist
Tijdschema:

les                                                              huiswerk
1                 Oriëntatie op experiment (1/4 uur)             Theorie bestuderen (1 uur)
                                                                 maken: lijstje met 4 factoren
2                 Voorbereiding experiment (1 uur)               Bij no go: tabel opnieuw
                  Inleveren: Ingevulde tabel 1                   invullen
                                                                 afspraken maken met TOA,
                                                                 materiaal bijeenbrengen
Studiemiddag      Uitvoering experiment (3 uur)                  Eindproduct afmaken (2 uur)
                  Inleveren: ingevulde tabel 2
                              meetresultaten

3                 Reflectie (1/4 uur)                            Reflectievragen inleveren (1/4
                                                                 uur)


Doel: In het kader van de voorbereiding op het profielwerkstuk:
        Het opstellen van een onderzoeksvraag over de (anaërobe) werking van gistcellen
           en deze vraag beantwoorden door middel van het uitvoeren van zelfbedachte
           experimenten
        De samenhang tussen biologie en scheikunde laten zien
        Reflecteren over de verschillende aspecten van het profielwerkstuk
        Samenwerken in een groepje

Voorbereiding
Eerste les
In deze les vertelt je docent iets over het doel van een miniprofielwerkstuk, over de
organisatie ervan en over het onderwerp. Zelf moet je als huiswerk het volgende lezen:
 de theorie van de reaktiesnelheid (scheikunde boek)
 de theorie van de aërobe en anaërobe gisting (biologieboek)
 de uitgedeelde informatie over gist

Bij het lezen kom je factoren tegen die invloed kunnen hebben op het gistingsproces.
Maak een lijstje met tenminste 4 van deze factoren. Dit neem je mee voor de tweede les.

Tweede les
Met je groep kies je 6 factoren die volgens jullie (geef argumenten) het belangrijkst zijn. Deze
vul je in tabel 1 in kies je er met de groep één uit die je wilt gaan onderzoeken. Schrijf op
waarom je juist in die factor geïnteresseerd bent. Formuleer een (voorlopige) onderzoeksvraag
en bespreek wat je als antwoord op die vraag verwacht te vinden. Vermeld dit als hypothese
in tabel 1.
                                                                                               2

Bedenk vervolgens enkele meetmethoden waarmee je het antwoord op de vraag
experimenteel zou kunnen bepalen. Vul ze in tabel 1 in. Welke lijkt jullie het beste en tevens
het meest uitvoerbaar? Geef argumenten!
Ontwerp tenslotte een gidsexperiment (proefexperimentje) waarmee je kunt kijken of jullie
methode inderdaad werkt.
Aan het eind van de tweede les beoordeelt de docent jullie tabel 1: kunnen jullie doorgaan, of
moet je er iets aan verbeteren? (go/no go)
Als huiswerk maken jullie een briefje met de noodzakelijke materialen. Dit bespreek je met de
TOA. (bij “no go” tabel opnieuw invullen)

Uitvoering
Studiemiddag
Als je docent je “go “ heeft gegeven gaan jullie het gidsexperiment uitvoeren. (Zo niet, dan
bijstellen en opnieuw laten goedkeuren.)
Afhankelijk van de uitkomsten stel je de onderzoeksvraag bij en/of pas je de meetmethode
aan.
Vul nu met de groep tabel 2 in en geef deze ter beoordeling aan je docent. Na goedkeuring
(go) ga je aan de metingen beginnen. Aan het eind van de middag lever je een kopie van de
resultaten in.

Les na het onderzoek
Beantwoord met je groep de volgende vragen
Wat heb je van dit onderzoek geleerd ivm het profielwerkstuk dat je volgend schooljaar gaat
maken:
a. wat betreft het opstellen van een onderzoeksvraag
b. wat betreft het kiezen van een meetmethode
c. wat betreft het samenwerken in een groepje
d. wat betreft de totstandkoming van het eindproduct

Hierna volgt een klassendiscussie over jullie antwoorden

Eindproduct
Eén van de volgende mogelijkheden (afhankelijk van je onderzoek en na overleg met je
docent):
 Je maakt een verslag van het onderzoek volgens de poster die in het lokaal hangt.
 Je maakt een folder als aanprijzing van een “nieuwe” gistsoort
 Je maakt een gebruiksaanwijzing voor de onderzochte gistsoort(en)
 Je maakt een poster

In je eindproduct verwerk je ook de antwoorden op onderstaande vragen. ( bv bij inleiding, of
in een kader)
1. De gisting speelt zich af in de cel. Hoe komt het substraat in de cel terecht?
2. Waarom kunnen sommige stoffen, zoals zetmeel, niet in de gistcel komen?
3. Hoeveel keer zoveel energie (in ATP) komt er vrij bij de aërobe gisting vergeleken met de
    alcoholische gisting?

Inleveren:    Op een vooraf afgesproken datum lever je het eindproduct in
                                                                                          3

Beoordeling:
Beoordeeld wordt:    de verwerkte theorie (1 pnt)
                     de onderzoeksvraag met hypothese en verklaring (2 pnt)
                     de werkwijze met de meetmethode en voorspelling (2 pnt)
                     resultaten en verwerking van de resultaten (2 pnt)
                     conclusie en discussie (2 pnt)
                     extra (1 pnt)

Het cijfer telt mee als Praktische Opdracht voor het School Examen



Materialen en meetmethoden

Materialen:
Beschikbaar zijn:    zakjes droge gist (verschillende soorten)
                     blokje verse gist,
                     voedingsmedium voor gist,
                     diverse soorten suikers
                     diverse soorten meel
                     pH-papier
                     ballonnen
                     gebruikelijke chemicaliën
                     gebruikelijke glaswerk en apparatuur.


Meetmethoden
Om de activiteit van gist te bepalen kan je meten:
- de afname van de hoeveelheid substraat (polarimetrisch, kan niet hier op school, wel op de
   Universiteit Utrecht)
- de toename van de concentratie alcohol (meting van de dichtheid)
- de toename van de hoeveelheid gas (gasopvangen of met stijgende gistbolletjes of
   gistpapiertjes)
- de toename van de temperatuur (met een sensor en IPcoach of met een thermometer)
                                                                  4


tabel 1
Namen van de groepsleden:



Factoren                                 Welke kies je   Waarom
1

2

3

4

5

6

Onderzoeksvraag:




Hypothese:




Meetmethoden                             Welke kies je   Waarom
1

2

3

4

Wekwijze gidsexperiment:




[ ] go: de groep kan doorgaan
[ ] no go: nog verbeteren op de volgende punten:
                                                    5

Tabel 2 Mini-profielwerkstuk Gist

Namen van de groepsleden:


(bijgestelde)
onderzoeksvraag


(bijgestelde) meetmethode Concentratie:
met détails bv            Tijd:
                          Aantal metingen
                          Temperatuur:
                          …………….:

Verwachte uitkomsten




Wie doet wat




[ ] go : de groep kan doorgaan
[ ] no go : nog verbeteren op de volgende punten:
                                                                                               6


Informatie over gist
Gisten zijn eencellige micro-organismen met een grootte van circa 0,005-0,020 mm. Anders
dan bacteriën hebben gistcellen hun DNA in de celkern opgeborgen; dat hebben zij gemeen
met planten, dieren en mensen, waardoor zij ingedeeld zijn bij de eukaryote organismen.

Al vele duizenden jaren spelen gisten een belangrijke rol in het leven van de mens.
De oudst bekende vorm van gistgebruik is de spontane omzetting van granen in bier en van
druiven in wijn. Daarnaast wordt gist al eeuwen ingezet voor het laten rijzen van brooddeeg;
aanvankelijk werd hiervoor de gist gebruikt die overbleef na de biergisting, maar sinds het
eind van de negentiende eeuw wordt bakkersgist in toenemende mate gekweekt.
Gist wordt ook gegeten. Als vitaminesupplement zijn er gisttabletten en als broodbeleg is er
gistpasta(marmiet) te koop. Gist in de vorm van gistextract wordt als hartige smaakstof
toegevoegd aan veel voedingsmiddelen, vooral aan soepen en sauzen.

Dankzij het onderzoek van Louis Pasteur (1822-1895) werd duidelijk dat tijdens de
wijngisting een toename optrad van het gewicht van de gist die gekoppeld was aan een
toename van de hoeveelheid geproduceerde koolstofdioxide. Hieruit concludeerde hij dat er
een chemische omzetting plaats vond.
Verder onderzoek toonde aan dat gistcellen verantwoordelijk zijn voor de omzetting van
suikers in alcohol en koolstofdioxide. Tevens bleken extracten van gistcellen ook andere
chemische reacties te katalyseren. De hiervoor verantwoordelijke stoffen werden enzymen
Genoemd, wat in het Grieks “in gist” betekent.

Alle tot nu toe bekende gistsoorten zijn in staat om tenminste één suiker, bijvoorbeeld glucose
of fructose, te gebruiken als enige bron van koolstof en energie. In aanwezigheid van zuurstof,
dus bij de dissimilatie van de gist worden de suikers geheel omgezet in water en
koolstofdioxide. Er wordt zoveel energie geproduceerd dat de gistcellen zich snel kunnen
vermeerderen. Bij de alcoholische vergisting worden de gistcellen bij afwezigheid van
zuurstof gedwongen om de suikers maar gedeeltelijk af te breken om in hun energiebehoefte
te voorzien, dit levert echter veel minder energie op, als bijproducten ontstaan alcohol en CO2
Ook bij het broodbakken treedt een alcoholvergisting op zo blijkt uit het volgende recept:

               Brood
              350 g tarwemeel
              15 g gist
              7,5 g zout
              2,5 dl melk
              Doe het meel in een diepe kom, maak in het midden een kuiltje,
              brokkel daarin de gist en meng deze met de helft van de lauwe melk
              aan. Roer er zoveel van het omringende meel door totdat een dik
              deeg gevormd is (z.g. zetsel). Laat dit op een lauwwarme plaats
              dichtgedekt 20 à 30 min. rijzen. Voeg er daarna de overige melk en
              dan pas het zout bij en kneed dit deeg zolang, tot het van de
              handen loslaat. Sla of gooi het daarna nog 5 min. op een met meel
              bestoven plaat heen en weer en laat het dichtgedekt op een
              lauwwarme plaats rijzen (1 uur). Geef er dan de vorm aan, zodat
              een met boter ingewreven broodvorm voor 2/3 gevuld is. Laat het
              hierin nog ½ uur rijzen en bak het brood in een hete oven met
              onderwarmte bruin en gaar (1 uur)
              Uit C.J. Wannée: Kookboek v/d amsterdamsche huishoudschool.
                                                                                               7



Bij de biergisting moet eerst het zetmeel uit de granen omgezet worden in suikers voordat de
alcoholvergisting kan beginnen. Brouwerijen houden hun speciale giststammen geheim,
omdat deze voor de speciale smaakcomponenten in het bier zorgen, doordat er bij de
vergisting ook kleine hoeveelheden van bijproducten ontstaan. Wil je alcoholvrij bier maken
dan moet je het wort bij 1oC laten vergisten. Bij wilde gistingen, waarbij ook gisten uit de
lucht meedoen, zoals bij het lambiekbier, ontstaan ook allerlei zuren, zoals appelzuur en
melkzuur, die effect hebben op de smaak en misschien ook op de verdere vergisting.

In de alternatieve voedingsmiddelenindustrie worden aan gist diverse gunstige eigenschappen
toegedicht, zoals: rijk aan vitamine B-complex, goed voor een gave huid en glanzend haar.
De gist moet echter altijd de maag passeren voordat de gunstige stoffen in het bloed kunnen
worden opgenomen. Verliest gist dan niet zijn werking?
Zou marmiet op het brood nog een gistende werking hebben, op het brood of in de maag?
Kan je nog wel achter het stuur na het eten van een boterham met marmiet?
                                                                                                8

Docentenhandleiding

Het doel is tweeledig:
   - het voorbereiden van de leerlingen op het profielwerkstuk en dan met name het leren
       opstellen van een (uitvoerbare) onderzoeksvraag
   - de samenwerking tussen de docenten scheikunde en biologie te bevorderen

Voorbereiding docent:
 overleg en afspraken met scheikunde/biologiedocent
 bestudering theorie uit de schoolboeken
 overleg en afspraken met TOA
 aanschaf materialen (gistsoorten, drogist in Utrecht)
 bespreken practicumlokaal, betalab


Eerste les (1/4 uur)
De docent vertelt iets over het doel van het miniprofielwerkstuk en de organisatie ervan, met
name wat de leerlingen na het mpw geleerd kunnen hebben en wat van hen aan activiteiten
gevraagd wordt. De functie van go/no go wordt toegelicht.
1. De docent introduceert het materiaal gist en vertelt iets over het belang van gist in de
   samenleving.
2. De docent reikt enig achtergrondmateriaal over gist uit en verwijst naar andere
   informatiebronnen. Geeft huiswerk op

Tweede les
1. De groepjes vullen tabel 1 in met de factoren(circa 6) en de meetmethodes (circa 2) die
   geschikt zijn.
2. De docent beoordeelt de formulieren direct en geeft waar nodig opdracht tot
   aanpassingen.(go/no go)

Studiemiddag
1. Afhankelijk van de uitkomsten van het gidsexperiment wordt de onderzoeksvraag
   bijgesteld of de meetmethode aangepast.
2. De docent beoordeelt het werkplan volgens het go/no go principe.
3. De docent bespreekt per groepje welk eindprodukt gemaakt wordt.
4. De docent verzamelt de meetresultaten.

Les na de studiemiddag
1. De docent leidt de klassediscussie over de punten a t/m d. Let goed op de relatie tot het
    profielwerkstuk


De optredende reakties zijn:
Bij de anaerobe dissimilatie:
     C6H12O6          ----------> 2 C2H5OH + 2 CO2 + weinig energie


Bij de aerobe dissimilatie:
     C6H12O6 + 6 O2 ----------> 6 H2O + 6 CO2 + veel energie
9

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:4
posted:12/11/2011
language:
pages:9