Vekst av gjærceller med og uten oksygen
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
2 av 3 deloppgaver kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
I et forsøk ble gjærceller dyrket i reagensglass ved ulike glukosekonsentrasjoner. I serie A ble gjærcellene dyrket i et anaerobt miljø (glass 1A–7A), og i serie B ble gjærcellene dyrket i et aerobt miljø (glass 1B–7B). Etter en tid telte forskerne antallet gjærceller i hvert reagensglass, og tabellene nedenfor beskriver resultatene. I glassene 5B–7B var antallet gjærceller for høyt for en nøyaktig telling.
Table: Antall gjærceller ved ulike glukosekonsentrasjoner, dyrket i et anaerobt miljø (serie A). {#tbl:biologi2-h22-2-3-tabell-1}
| Reagensglass (serie A) | Antall gjærceller (millioner/mL) | Glukosekonsentrasjon ved start (mg / 100 mL) |
|---|---|---|
| 1A | 50 | 50 |
| 2A | 200 | 100 |
| 3A | 450 | 150 |
| 4A | 900 | 200 |
| 5A | 1800 | 300 |
| 6A | 2200 | 400 |
| 7A | 2200 | 500 |
Table: Antall gjærceller ved ulike glukosekonsentrasjoner, dyrket i et aerobt miljø (serie B). {#tbl:biologi2-h22-2-3-tabell-2}
| Reagensglass (serie B) | Antall gjærceller (millioner/mL) | Glukosekonsentrasjon ved start (mg / 100 mL) |
|---|---|---|
| 1B | 200 | 50 |
| 2B | 900 | 100 |
| 3B | 2100 | 150 |
| 4B | 5500 | 200 |
| 5B | 300 | |
| 6B | 400 | |
| 7B | 500 |
Lag grafiske framstillinger av resultatene fra serie A og serie B.
Forklar hvorfor det er flere gjærceller i serie B enn i serie A ved alle glukosekonsentrasjonene.
Forklar hvorfor antall gjærceller stabiliserer seg på omtrent 2200 millioner / mL i serie A.
I serie A ble det observert gass. Hvilken gass ble dannet? Begrunn svaret ditt.
Fasit
Se grafen i løsningsforslaget: antall gjærceller mot glukosekonsentrasjon, én kurve for hver serie.
1) Aerob celleånding gir mye mer ATP per glukosemolekyl (rundt 30) enn alkoholgjæring (2). Mer energi gir flere celledelinger.
Glukose er ikke lenger begrensende faktor. Etanol hoper seg opp og hemmer veksten (ev. mangel på andre næringsstoffer).
Karbondioksid (). Ved alkoholgjæring spaltes fra pyruvat, og det dannes ikke oksygen.
LøsningsforslagKI-generert
Glukosekonsentrasjonen er den uavhengige variabelen og står på -aksen. Antall gjærceller står på -aksen. Serie B har bare fire målepunkter, fordi glassene 5B–7B ikke kunne telles.
I serie B har gjærcellene oksygen og bruker aerob celleånding. Glukose brytes da helt ned til og gjennom glykolysen, krebssyklusen og elektrontransportkjeden. Det gir rundt 30 ATP per glukosemolekyl.
I serie A mangler oksygen. Gjærcellene bruker da alkoholgjæring. Bare glykolysen gir ATP, altså 2 ATP per glukosemolekyl. Resten av energien blir liggende i etanol.
Den samme mengden glukose gir dermed mye mer energi i serie B. Cellene kan bruke mer energi på vekst og celledeling, og det blir flere gjærceller ved alle glukosekonsentrasjonene.
Opp til 400 mg / 100 mL gir mer glukose flere gjærceller. Glukose er da begrensende faktor. Fra 400 til 500 mg / 100 mL øker ikke antallet. Da er det en annen faktor som begrenser veksten.
Den mest sannsynlige forklaringen er etanol. Ved gjæring dannes etanol, og konsentrasjonen øker jo mer glukose cellene bryter ned. Etanol er giftig for gjærcellene i høye konsentrasjoner. Når konsentrasjonen blir høy nok, stopper celledelingen, og populasjonen har nådd bæreevnen i glasset.
Andre faktorer kan også bidra, for eksempel mangel på andre næringsstoffer (som nitrogen) eller lavere pH.
Gassen er karbondioksid, .
Serie A er anaerob, så gjærcellene bruker alkoholgjæring:
Pyruvat fra glykolysen spaltes til acetaldehyd og . Acetaldehyd reduseres så til etanol av NADH, slik at blir gjenvunnet og glykolysen kan fortsette.
Gassen kan ikke være oksygen. Gjærceller driver ikke fotosyntese, og det er ingen oksygen i glassene. kan påvises ved at kalkvann blir grumsete.