Раздел 6. Превращение микроорганизмами безазотистых органических веществ

Брожения вызываемые р.Saccharomyces

Теория вопроса:

 

Задание 1. Используя микрофотографию дрожжевой клетки, сделайте подписи к рисунку.

	1
2
3
4
5

Цель работы — ознакомиться с возбудителем и определить конечные продукты спиртового и глицеринового брожений.

Задача. 1. Смоделировать спиртовое и глицериновое брожения в лабораторных условиях, соблюдая элективные условия данных процессов.

2.Приготовить препарат из бродящей жидкости, промикроскопировать её и зарисовать возбудителя брожений.

3. Провести качественные реакции на конечные продукты спиртового и глицеринового брожений.

4.Произвести расчет интенсивности спиртового брожения.

Студенты работают бригадами по 3-4 человека.

Постановка опыта. 1. Воспроизвести в лабораторных условиях процесс спиртового и глицеринового брожений, осуществляемых дрожжами. Опыт ставят при соблюдении элективных условий для спиртового и глицеринового брожений.

Элективные условия для развития дрожжей при накоплении спирта.

1.

 

2.

 

3.

 

4.

Элективные условия для развития дрожжей при накоплении глицерина:

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

Опыт по спиртовому брожению выполняют в строго контролируемых условиях, используя колбу Эрленмейера объемом 250 - 300 мл с каучуковой пробкой, в которую вставлен затвор Мейссля с резиновым клапаном Бунзена, представляющим собой резиновую трубочку с продольным надрезом, закрытую бусиной. В 2 колбы из мерного цилиндра наливают 100 мл жидкой питательной среды: добавляют 0,5 г дрожжей (Saccharomyces cerevisiae). Затем плотно закрывают колбу каучуковой пробкой с затвором и взвешивают всю систему на весах с точностью до второго знака. Массу системы, фамилию, номер группы, факультет записывают на этикетке, и колбу с этикеткой помещают в термостат.

Опыт по глицериновому брожению выполняют по вышеописанной методике, но с другой кислотностью питательной среды.

Результаты опыта. За время инкубации в термостате (одна неделя) дрожжи активно развиваются, образуя в процессе спиртового и глицеринового брожений следующие конечные продукты:

 

Уравнение спиртового брожения:

 

Уравнение глицеринового брожения

 

Углекислый газ легко выделяется через отверстие в клапане Бунзена, в то время как пары воды задерживаются затвором Мейссля. Воздух внутрь колбы не проходит. Взвесив систему, по разности в массе определить количество выделившегося диоксида углерода, далее по уравнению спиртового брожения рассчитать количество образовавшегося спирта, сброженной сахарозы и интенсивность брожения.

Расчеты провести в следующей последовательности.

1. Определить количество выделившегося диоксида углерода, г.

 

2. Рассчитать количество образовавшегося этилового спирта.

 

3. Рассчитать количество сброженного сахара (сахарозы), г.

 

4. Рассчитать интенсивность брожения, зная, что в питательной исходной среде (100мл) содержалось 15% сахарозы, %

 

 

1. Приготовить препарат дрожжей (фиксированный или в раздавленной капле) для микроскопирования, взяв пипеткой осадок из сброженной среды (культуральной жидкости). Препарат посмотреть с иммерсией и зарисовать клетки дрожжей. Подписать рисунок по-латыни.

Спиртовое брожение       ______________________ латинское название микроорганизма _____________________ общее увеличение микроскопа

Глицериновое брожение     ______________________   ______________________

 

2. По результатам опыта заполнить табл. 9.

Таблица 9

Результаты опыта по спиртовому брожению

Исходное количество сахарозы в 100 мл среды, г	Количество выделившегося СО2, г	Количество образовавшегося конечного продукта	Количество сброженного сахара (сахарозы), г

 

В табл. 10 указаны факторы, которые определяют элективные условия для развития дрожжей – возбудителей спиртового и глицеринового брожений. Отметьте знаками + и -, при каких условиях могут развиваться (или нет) перечисленные в первой графе микроорганизмы - возможные конкуренты дрожжей, так как опыт проводился в нестерильных условиях. В графе «Заключение» укажите развиваются ли перечисленные микроорганизмы в условиях, указанных в таблице.

Таблица 10

Способность различных физиологических групп микроорганизмов

К спиртовому брожению

Микроорганизмы, возможные конкуренты за источники питания и энергии в среде	рН среды 4,0 - 6,0	Условия в среде анаэробные	Концен-трация сахарозы в среде высокая, 15%	Концен-трация спирта в среде высокая, до 14-16%	Заключение
Дрожжи - возбудители спиртового брожения
Дрожжи - возбудители глицеринового брожения
Аэробные бактерии
Анаэробные бактерии
Грибы микроскопические

 

3. Провести качественные реакции на спиртовое брожение

Реакция с кристаллическим йодом

К 10 мл бродящей жидкости в пробирку добавить 1–2 мл концентрированного раствора 10-процентной щелочи и подогреть на пламени, не доводя до кипения. Затем добавляют несколько кристалликов йода и снова нагревают. В присутствии спирта выпадает желтый осадок йодоформа, имеющий характерный запах

Записать уравнение реакции:

 

Реакция с двухромовокислым калием

В пробирку с 2–3 мл исследуемой жидкости добавляем кристаллик двухромовокислого калия и несколько капель концентрированной серной кислоты, смесь нагреваем на пламени до изменения цвета жидкости в пробирке. Цвет меняется до зеленого, вследствие восстановления хрома: Выделяющийся уксусный альдегид ощутим по запаху.

Записать уравнение реакции:

 

Провести качественную реакцию на глицериновое брожение

Реакция с гидроксидом меди (II)

В пробирку наливаем 3 мл 1% раствора сульфата меди и добавляем избыток раствора щелочи до образования ярко голубого осадка гидроксида меди(II). К полученному осадку добавляем 4 мл культуральной жидкости. В присутствии глицерина появляется голубое окрашивание разной интенсивности.

Записать уравнение реакции:

 

 

4. Заполнить табл. 11

Таблица 11