Fermentering og mikroorganismer

Resume: Projektet omhandler fermentering og mikroorganismer. Materialet indeholder separate teoretiske afsnit om mikroorganismer, evolution, fermentering, bioteknologiske værktøjer og bæredygtighed samt film, øvelser og masser af spørgsmål, som du kan øve dig med undervejs. Det kan være, at du kender ordet fermentering, men det vil du lære meget mere om, når først du læser projektet.

 

Dette projekt indeholder 6 afsnit om teorien bag fermentering (kan ses nedenfor). Derudover er der film, øvelser og en masse spørgsmål som kan bruges til at teste din viden undervejs. Rigtig god fornøjelse med Biotech Academys projekt om fermentering for grundskolen!

Teori:

De 6 teoriafsnit kan tilgå nedenunder ved at trykke på de farvede knapper – start øverst til venstre og bevæg dig videre som når du læse en bog.

Øvelser

Til Fermenteringsprojektet er der tilknyttet en øvelse, i form af en case, hvor du selv skal afprøve det du har lært. Casen handler om biomimik.

Rigtig god fornøjelse!

Der findes rigtig mange forskellige cases om biomimik. Du har i dette projekt hørt om produktion af naturlig rød farve. I denne øvelse skal du selv prøve kræfter med en case om biomimik!

Hvordan finder jeg en case om biomimik?

Du kan også finde cases ved at søge på Google og bruge forskellige søgeord som f.eks. biomimik, bionik, biomimetik, biomimicry. Sørg for at vælge en case, du synes er sjov, spændende og repræsenterer biomimik godt. Desuden er det altid en god idé at vælge en case, du kan finde nok information om.

Når du har fundet en case, kan du arbejde med følgende punkter:

1) Hvad er problemstillingen i vores samfund?

Syntetiske farver, som benyttes i mad-, tekstil- og kosmetikindustrien, skaber allergi og er under mistanke for at øge risikoen for sygdomme som f.eks. kræft hos både børn og voksne. For at undgå disse konsekvenser der følger med syntetiske farver, ønsker man at finde naturlige farver, som kan bruges i de forskellige nævnte industrier.

2) Giv en præsentation af det naturlige fænomen.

Naturlig rød farve, også kendt som karminsyre, kan udvindes af en skjoldlus, som findes i naturen i bl.a. Peru og i Mellemamerika. Her lever lusene på bestemte kaktusser. Man kan i disse lande indsamle lusene, og farven udvindes ved at tørre og knuse dem, så man ender med pulver. Det kræver 100.000 knuste lus for at lave et kilogram rød farve. Der er nogle ulemper ved at være afhængig af disse lus. Mængden af lus kan ændres i forhold til ændringer i temperatur, vind og regn. Desuden kan lusene blive ramt af sygdom. Hvis det er et rigtig dårligt år, og antallet af lus er meget lavt, så går det også ud over priserne og i sidste ende forbrugerne.

3) Hvordan kan man føre fænomenet fra naturen ind i vores teknologiske verden?

Ved at finde de gener, som udtrykker den røde farve, kan man ved hjælp af gensplejsning rykke disse gener over i en mikroorganisme. Denne mikroorganisme kan man dyrke i en fermenteringstank, og på den måde vil man få produceret en masse naturlig rød farve.

4) Giv en vurdering af casen

Jeg mener personligt, at det er en rigtig god måde at få produceret rød farvestof på. Det er en naturlig farve, men man er ikke længere afhængig af lus i Sydamerika. Man kan producere den røde farve lige der, hvor aftagerne af farven er.

Hvordan kan der arbejdes med denne øvelse?

  • Dette kan udføres både som gruppearbejde eller alene.
  • Dette kan bruges som emne til temauge/temadag.
  • Dette kan afsluttes ved en skriftlig aflevering eller/samt fremlæggelse for resten af klassen.

For yderligere inspiration kan du også undersøge dette dokument, som beskriver den case, som førte til at udtrykket bionik blev startet. Du kan desuden bruge dette dokument som inspiration til opsætningen af din egen opgave.

Film om bionik

Her finder du tre spændende film tilknyttet “Fermentering”, hvor du kan få indblik i hvad biomimik og fermentering er, og se hvad naturen ellers gemmer på. Rigtig god fornøjelse!

Naturen – bioteknologiens skatkammer

Naturen – byggekunstens mester

Naturen – en genial opfinder

  • Ordliste

    Ordliste – fermentering og mikroorganismer:

    Aminosyre: en gruppe af kemiske stoffer, som proteiner er opbygget af. En aminosyre er opbygget af en aminogruppe og en carboxylsyregruppe.

    Anabolisme: opbygningen af større molekyler fra mindre. Disse processer kræver energi.

    ATP: et molekyle, som leverer energi til kemiske processer i cellerne.

    Biodiversitet: forskelle i udseende og egenskaber hos forskellige former for liv.

    Bionik/Biomimik/Biomimetik: at lede efter inspiration i naturen for at løse problemer i vores teknologiske samfund.

    Bæredygtighed: at forene vores teknologiske samfund med naturen på den bedste måde.

    Celle: mindste levende enhed i alle organismer.

    Codon: tre nukleotider, der oversættes til en aminosyrer af ribosomerne.

    Cytoplasma: væske inde i en celle.

    Den genetiske kode: oversættelsen af codons til aminosyrer.

    DNA (arvemateriale): lange strenge inde i cellen, som indeholder generne. DNA er opbygget af baser (A, T, C og G) samt sukker- og fosfatgrupper.

    Drivhusgas: gasser, som har evnen til at holde på den varme, som Jorden forsøger at sende ud af vores atmosfære.

    Ekstremofiler: en gruppe af organismer, som kan leve i ekstreme miljøer.

    Enzym: et enzym, som kan katalysere en kemisk reaktion, dvs. som sørger for, at den forløber hurtigere.

    Eukaryot: en celle med en cellekerne, hvori arvemateriale ligger.

    Exons: de dele af DNA’et, som koder for proteiner.

    Fermentering: dyrkning af mikroorganismer i en tank med henblik på at producere et produkt.

    Fotosyntese: den proces, hvor energi dannes ved hjælp af sollys.

    Gen: et stykke af DNA’et, som koder for et bestemt protein. Det er generne, som indeholder al den information, der skal til for, at kroppen fungerer.

    Introns: de dele af DNA’et, som ikke koder for noget. Introns bliver klippet ud, inden RNA-strengen oversættes til aminosyrer.

    Katabolisme: nedbrydningen af større molekyler til mindre. Disse processer frigiver energi.

    Kontaminering: forurening.

    Kromosom: lange DNA-strenge.

    Kulhydrat: en gruppe af organiske molekyler, som er vigtige for liv. Druesukker er et eksempel på et kulhydrat.

    Ligase: enzym, som kan klippe og klistre i DNA-strenge.

    Lipid: en gruppe af stoffer, som dækker over fedtstof og fedtlignende stoffer.

    Mitokondrie: cellens energifabrik. Sukker omdannes til energi ved den proces, som kaldes for respiration.

    Mutation: en ændring af en eller flere baser i DNA’et. Disse ændringer kan både have ingen eller alvorlige konsekvenser, alt efter hvor ændringen forekommer.

    Nukleinsyre: strukturer, som er opbygget af nukleotider. DNA og RNA er eksempler på nukleinsyrer.

    Nukleotid: de molekyler, som DNA- og RNA-strenge er opbygget af. Der findes baserne A, T, C og G. I RNA er basen T erstattet med basen U.

    Organel: strukturer, som ligger inde i cellen. Mitokondrier og ribosomer er eksempler på organeller.

    Organisk og uorganisk stof: organiske stoffer er molekyler, som alle indeholder carbon (C). Uorganiske stoffer er det modsatte dvs. molekyler, som ikke indeholder carbon. Der er dog et lille antal forbindelser, som indeholder carbon, men som regnes for uorganiske.

    Parasit: organismer, som udnytter andre mht. overlevelse, næringsstoffer m.m.

    Plasmid: små cirkulære DNA-molekyler i bakterier. Disse molekyler indeholder ikke gener for livsnødvendige proteiner.

    Polymerase: et enzym, der er med til at katalysere den reaktion, hvor der bliver dannet nye DNA- og RNA-strenge.

    Prokaryot: en celle uden en indre cellekerne. DNA’et ligger frit inde i cellen.

    Promoter: kort sekvens inden genet på DNA-strengen. Denne sekvens hjælper med at starte transskriptionen.

    Protein: makromolekyler, som er nødvendige for alt liv. De har flere funktioner, bl.a. indgår de i opbygning af celler. Funktionen og opbygningen af et protein findes i DNA’et. Proteiner er opbygget af aminosyrer.

    Respiration: den proces, hvor sukker omdannes til energi i form af ATP. Respirationen sker i mitokondrierne.

    Restriktionsenzym: et enzym, som er i stand til at skære en streng over ved en bestemt sekvens.

    Ribosom: cellens proteinfabrikker. I disse organeller oversættes RNA-strenge til aminosyrer, som i en lang kæde udgør et protein.

    Selektion: den proces, hvor nogle forhold resulterer i, at nogle organismer overlever, mens andre dør. Sker selektionen i et laboratorium kan man på denne måde udvælge de organismer, som man ønsker at arbejde med.

    Sterilisering: ved hjælp af høj temperatur og højt tryk dræbes organismer, hvis tilstedeværelse man ikke ønsker.

    Symbiose: når forskellige organismer lever sammen og drager fordel af hinanden.

    Terminator: en sekvens lige efter genet på DNA-strengen. Denne sekvens sørger for, at transskriptionen afsluttes.

    Transformation: indsættelsen af fremmed DNA i en celle.

    Translation: den proces, hvor RNA oversættes til et protein. Translationen foregår i ribosomerne.

    Transskription: den proces, hvor DNA oversættes til RNA ved hjælp af enzymet polymerase.

     

Kildehenvisning:
Dette projekt blev udgivet i maj 2015. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.