Etil alkol fermantasyonu
glikoz 6C → 2 pirüvat 2 × 3C → 2 etil alkol 2 × 2C + 2 CO₂
Maya hücreleri ve bazı bakteriler yapar. Oluşan CO₂ hamuru kabartır; etil alkol pişirme sırasında uçar. Net kazanç: bir glikozdan 2 ATP.
Tema 1 · Enerji
Maya ile Fermantasyon Deneyi
Amaç: Maya, şeker, sıcaklık ve oksijenin gaz (CO₂) üretimine etkisini balonlu düzenekle ölçmek; sonuçları fermantasyonu ve günlük yaşamdaki fermente gıdaları açıklamak için kullanmak.
1 Deneyi tasarla
2 Ölçümler ve analiz
| Zaman (dk) | A (mL) | B (mL) | C (mL) | D (mL) |
|---|
Deney tasarımı: Bağımsız değişken yukarıda seçtiğin etmendir; bağımlı değişken balonda toplanan gazın hacmidir. Diğer etmenleri dört şişede aynı tut (sabit değişkenler). Mayasız ya da şekersiz bir şişe kontrol görevi görür. Gerçek deneyde balonun çevresini iple ölçerek hacim hesaplanabilir; balonlar aynı türden olmalı ve ağızları sıkıca bağlanmalıdır.
Değerler basitleştirilmiş bir modelden hesaplanır (öğretmen tarafından doğrulanmalı). Modelde maya için en uygun sıcaklık yaklaşık 35 °C alınmıştır; 50 °C'nin üzerinde maya hücreleri ölür.
3 Fermantasyon çeşitleri
Laktik asit fermantasyonu
glikoz 6C → 2 pirüvat 2 × 3C → 2 laktik asit 2 × 3C
Laktik asit bakterileri ve oksijen yetersiz kaldığında kas hücreleri yapar. CO₂ çıkmaz. Laktik asit sütü pıhtılaştırır, ortamı asitleştirerek zararlı mikroorganizmaların çoğalmasını yavaşlatır. Net kazanç: 2 ATP.
Her iki fermantasyonda da ATP yalnızca glikoliz basamağında üretilir; oksijen kullanılmaz. Oksijenli solunuma göre çok az ATP elde edilir, çünkü ürünlerde (etil alkol, laktik asit) hâlâ çok miktarda enerji vardır.
Gıdaları fermantasyon türüne göre ayır
4 Ne gözlemledin?
Maya ve şekerin birlikte bulunduğu şişelerde balon şişti; mayasız ya da şekersiz kontrol şişelerinde gaz oluşmadı. Gaz kireç suyunu bulandırdığı için CO₂'dir. Gaz üretimi yaklaşık 35 °C'de en hızlıydı; soğukta yavaşladı, 50 °C'nin üzerinde maya öldüğü için durdu. Şeker ve maya miktarı arttıkça gaz üretimi hızlandı.
Oksijensiz ortamda maya fermantasyon yaparak CO₂ ile birlikte etil alkol üretti. Oksijenli ortamda maya oksijenli solunum yaptı; CO₂ yine oluştu ama etil alkol oluşmadı. Ekmeğin kabarması etil alkol fermantasyonuyla, yoğurt, peynir ve turşu yapımı laktik asit fermantasyonuyla ilişkilidir.
5 Sorular
- Sıcaklık deneyinde A–D şişelerinden hangisi kontrol görevi görebilir? 60 °C'deki şişede neden gaz oluşmadı? Bu sonuç hamurun ılık bir yerde mayalandırılmasıyla nasıl ilişkilidir?
- Oksijen deneyinde iki şişede de balon şişti. Bu durumda fermantasyonun gerçekleştiğini hangi sonuçla kanıtlayabilirsin?
- Yoğurt yapımında süt neden pıhtılaşır? Yoğurt mayalanırken kabın üzerine balon takılsaydı balon şişer miydi? Açıkla.
Cevap anahtarı (öğretmen için)
- Bağımsız değişken sıcaklık olduğunda kontrol olarak oda sıcaklığındaki (ör. 20 °C) şişe ya da ayrıca kurulacak mayasız bir şişe kullanılabilir. 60 °C'de maya hücrelerinin proteinleri (enzimleri) bozulur, hücreler ölür ve fermantasyon olmaz. Hamur ılık yerde bekletilince maya en hızlı çalışır, daha çok CO₂ üretir ve hamur kabarır; çok sıcak ortam mayayı öldürür.
- Balonun şişmesi tek başına yeterli değildir, çünkü oksijenli solunumda da CO₂ oluşur. Oksijensiz şişede etil alkol (koku ya da alkol testi) bulunması, oksijenli şişede bulunmaması fermantasyonu kanıtlar.
- Yoğurttaki laktik asit bakterileri sütteki şekeri laktik aside dönüştürür; ortam asitleşince süt proteinleri pıhtılaşır. Laktik asit fermantasyonunda CO₂ oluşmadığı için balon şişmez.