探究為什麼-透過酵母探索生物營養

簡介

想要身體健康，最基本的就是飲食要正常，這是因為食物中含有許多人體必須的「營養」，例如澱粉、纖維素、必須胺基酸、必須脂肪酸、維生素、礦物質與水……。養成良好的飲食習慣，我們才有可能維持健康的身體，不只對於人，所有的生物皆是如此。具有在本次的活動中，將透過酵母探討營養對生物的重要性。

活動所需設備與材料

• 無線CO₂感應器 (PS-3208)
• SPARKvue軟體
• 酵母
• 培養瓶
• 中筋麵粉
• 紅糖
• 燒杯 2個
• 量筒(10 ml)

活動流程

1. 取少許的酵母放置於培養瓶中
2. 準備兩個燒杯，並分別裝入0.1g的中筋麵粉與紅糖
3. 分別在燒杯中倒入10ml的水，並且攪拌，使中筋麵粉與紅糖溶解於水中
4. 啟動無線CO₂感應器，並配對至SPARKvue軟體
5. 建立「CO₂濃度vs.時間」的座標圖，並將量測的條件設定為60s後停止
6. 將CO₂感應器固定於培養瓶上，靜置5s後點撃開始量測，持續記錄60s，觀察CO₂濃度變化
7. 將CO₂感應器取下，使培養瓶內外的氣體達成平衡
8. 倒入10ml的水於培養瓶中，並且搖晃，使酵母均勻分布於水中
9. 將CO₂感應器固定於培養瓶上，靜置5s後點撃開始量測，持續記錄60s，觀察CO₂濃度變化。量測結束後將CO₂感應器取下，使培養瓶內外的氣體達成平衡
10. 現在倒入配置好的麵粉溶液10ml，並且搖晃，使之均勻分布
11. 將CO₂感應器固定於培養瓶上，靜置5s後點撃開始量測，持續記錄60s，觀察CO₂濃度變化。量測結束後將CO₂感應器取下，使培養瓶內外的氣體達成平衡
12. 最後倒入10ml的紅糖溶液，並且搖晃，使之均勻分布
13. 將CO₂感應器固定於培養瓶上，靜置5s後點撃開始量測，持續記錄60s，觀察CO₂濃度變化。量測結束後將CO₂感應器取下，使培養瓶內外的氣體達成平衡

14. 使用軟體內的線性擬合工具，比較4次結果的CO₂濃度變化率

問題討論

1. 幾乎所有的生物都可以利用某些營養作為燃料，產生體內所需的能量，這是什麼生物代謝過程(列出化學反應式)?這些可用來作為燃料的營養成份有哪些?
2. 延續上題，本次的活動主要為偵測CO₂的生成量，要如何透過結果說明酵母對營養成分的利用?
3. 比較加入紅糖與中筋麵粉的結果，使用何者營養成份的利用率最高?為什麼?在人體是否也是如此?
4. 想想看，在加入中筋麵粉後，如果再加入唾液，則結果會有什麼不一樣?
5. 想想看，如果攝取紅糖或砂糖能夠產生最高的細胞利用率，那為什麼在正餐中的主食皆是以澱粉為主要營養成分?如果改以單醣或雙醣作為主食，則對身體會造成什麼影響?

課程下載

延伸課程-發酵作用

延伸課程-基因表達的調節