Opgave 1 Gærceller og ølbrygning

Opgave 1 Gærceller og ølbrygning
Øl er et af de ældste bioteknologiske produkter. Ikke desto mindre arbejder man stadig med at
fremstille nye øltyper og forbedre de eksisterende.
En gymnasieklasse har undersøgt faktorer af betydning for gærcellers aktivitet. I et eksperiment
målte de gærcellers vækst i en opløsning med maltose. Figur 1 viser reaktionen, der finder sted, når
gær i opløsningen omdanner maltose ved hjælp af enzymet maltase.
H
OH
OH
H
O
H H
H
OH H
O
OH
H
OH
H OH
H OH
Maltose α-D-glucose
Figur 1. Enzymatisk nedbrydning af maltose.
1. Angiv reaktionstypen for reaktionen vist i figur 1.
Eleverne har også undersøgt maltases aktivitet ved 30 °C og pH 7. De har målt
begyndelseshastigheden af enzymreaktionen ved forskellige koncentrationer af maltose.
Resultaterne er vist i figur 2.
Figur 2. Sammenhørende værdier for substratkoncentration, [S], og begyndelseshastighed, V0, for maltase.
2. Bestem Vmax og KM for maltase. Anvend eventuelt bilag 1.
OH
O
H
Substratkoncentration
[S]
(mM)
0,50
1,0
3,0
10
20
40
80
Ved ølproduktion pasteuriseres øllet ofte, før det sælges. Det betyder, at man kortvarigt opvarmer
øllet til over 60 °C. Aktiviteten af maltase kan anvendes til at vise, om en øl er blevet pasteuriseret.
3. Giv en mulig forklaring på hvordan aktiviteten af maltase kan anvendes til at vise, om en øl
er pasteuriseret.
1 2
H
OH
+ H2O 2
Begyndelseshastighed
V 0
(mM/min)
112259.indd 2 04/04/12 08.07
7,0
14
32
71
98
115
125
H
OH
H
OH
OH
O
H
H
OH

Eleverne udførte også et væksteksperiment med gærceller. Når gærceller vokser i et flydende
vækstmedium, bliver mediet mere og mere uigennemsigtigt. Det skyldes, at cellerne spreder lyset.
Denne lysspredning kalder man optisk densitet (OD), og den er ligefrem proportional med
celletætheden indtil mediet bliver for uigennemsigtigt. Man måler OD som absorbans ved hjælp af
et spektrofotometer ved 600 nm. Resultaterne af eksperimentet kan ses i figur 3a og 3b.
Koncentration (g/L)
a)
35
30
25
20
15
10
5
0
0
Glucose
Ethanol
10 20 30
Tid (timer)
Figur 3a. Koncentrationen af glucose og ethanol som funktion af tiden. Koncentration er målt i g/L.
Figur 3b. Absorbans (OD600) som funktion af tiden. Celletæthed er målt ved at måle absorbansen ved 600 nm med et
spektrofotometer.
4. Analysér forsøgsresultaterne vist i figur 3a og 3b.
Forskellige faktorer påvirker gærcellernes vækst, for eksempel:
Absorbans
a. pH i vækstmediet
b. Temperaturen i vækstmediet
c. Ilt-forholdene i vækstmediet
d. Koncentration af ethanol i vækstmediet
5. Vælg to af de nævnte faktorer, og diskutér deres betydning for gærcellernes vækst i
forbindelse med ølproduktion.
b)
2 3
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
10 20
Tid (timer)
30
112259.indd 3 04/04/12 08.07