Mikroorganismen und Biotechnologie

Microorganisms and Biotechnology

Biologie Klasse 9 14 Aufgaben
BiologieMikrobiologieBakterienBiotechnologie

Die Kinder vergleichen das Bakterium (keine ZellkernhĂŒlle, ringförmige DNA, Zellwand) mit Hefe und Schimmelpilz, die echte Zellkerne haben. Sie rechnen die Zweiteilung durch — alle 20 Minuten verdoppelt, aus einem Bakterium werden in sieben Stunden ĂŒber zwei Millionen — und erklĂ€ren damit Verderb und Konservierung: KĂŒhlen bremst nur, Erhitzen tötet, Zucker, Salz und Trocknen entziehen Wasser. Die GĂ€rungen deuten sie als Stoffwechsel ohne Sauerstoff: MilchsĂ€uregĂ€rung macht Joghurt, Sauerkraut und Sauerteig sauer, alkoholische GĂ€rung lĂ€sst den Hefeteig aufgehen. Damit fallen „Bakterien sind alle schĂ€dlich" und „KĂ€lte tötet Keime" (Byrne, Grace & Hanley 2009; Simonneaux 2000). Die BrĂŒcke fĂŒhrt in die Backstube (Hefeteig, Sauerteig) und weiter zu Infektionskrankheiten und Gentechnik in Klasse 10.

Voraussetzungen (2)

Zellen und Lebewesen
Klasse 5
â€ș
Photosynthese und Zellatmung
Klasse 6
â€ș
Leicht
Multiple Choice #1 12s ▶ Testen

Welche Zelle hat keinen Zellkern mit KernhĂŒlle?

  • ● MilchsĂ€urebakterium
  • ○ Hefezelle
  • ○ Zwiebelhautzelle
Bakterien sind Prokaryoten: Ihre DNA liegt als Ring frei im Zellplasma. Hefe ist ein Pilz und hat — wie Pflanzen und Tiere — einen echten Zellkern.
Wahr / Falsch #2 10s ▶ Testen

Hefe ist ein Bakterium.

✓ Falsch
Hefen sind einzellige Pilze mit Zellkern, also Eukaryoten. Mit Bakterien teilen sie nur die winzige GrĂ¶ĂŸe.
Multiple Choice #3 12s ▶ Testen

Welches Lebensmittel entsteht durch MilchsÀuregÀrung?

  • ● Sauerkraut
  • ○ Bier
  • ○ Hefezopf
MilchsĂ€urebakterien machen aus dem Zucker im Kohl MilchsĂ€ure — sie sĂ€uert und konserviert. Bier und Hefeteig beruhen auf alkoholischer GĂ€rung durch Hefen.
Multiple Choice #4 12s ▶ Testen

Ein Hefeteig geht eine Stunde bei 28 °C. Welches Gas fĂŒllt die BlĂ€schen im Teig?

  • ● Kohlenstoffdioxid
  • ○ Sauerstoff
  • ○ Stickstoff
Bei der alkoholischen GĂ€rung bauen die Hefen Zucker zu Alkohol und Kohlenstoffdioxid ab. Das CO₂ blĂ€ht den Teig, der Alkohol verdampft beim Backen.
Wahr / Falsch #5 10s ▶ Testen

Im KĂŒhlschrank sterben die Bakterien in Lebensmitteln ab.

✓ Falsch
KĂ€lte verlangsamt die Teilung nur. Holt man das Essen heraus, vermehren sich die Bakterien weiter — deshalb verdirbt auch gekĂŒhltes Essen nach einigen Tagen.
Wahr / Falsch #6 10s ▶ Testen

Die meisten Bakterienarten sind fĂŒr den Menschen harmlos oder sogar nĂŒtzlich.

✓ Wahr
Nur ein kleiner Teil der Bakterienarten macht krank. UnzÀhlige leben harmlos auf der Haut und im Darm, helfen bei der Verdauung und machen Joghurt, KÀse und Sauerkraut.
LĂŒckentext #7 10s ▶ Testen

Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch ___.

✓ Antwort: Zweiteilung
Die DNA wird verdoppelt, die Zelle schnĂŒrt sich in der Mitte ein — aus einer werden zwei identische Tochterzellen.
Mittel
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Ein Bakterium teilt sich alle 20 Minuten. Wie viele Bakterien sind es nach einer Stunde?

  • ● 8
  • ○ 3
  • ○ 6
In einer Stunde passen drei Teilungen: 1 → 2 → 4 → 8. Jede Teilung verdoppelt die Zahl; wer nur die Teilungen zĂ€hlt, kommt auf 3, wer zweimal drei rechnet, auf 6.
Multiple Choice #2 15s ▶ Testen

Hefe baut Zucker in einem luftdicht verschlossenen GĂ€rfass ab. Was entsteht?

  • ● Alkohol und Kohlenstoffdioxid
  • ○ MilchsĂ€ure
  • ○ Wasser und Kohlenstoffdioxid
Ohne Sauerstoff gĂ€rt die Hefe. Wasser und CO₂ entstehen bei der Zellatmung, also nur mit Sauerstoff; MilchsĂ€ure bilden MilchsĂ€urebakterien.
Multiple Choice #3 12s ▶ Testen

Welche Konservierung tötet die Mikroorganismen ab, statt sie nur zu bremsen?

  • ● Einkochen bei 100 °C
  • ○ KĂŒhlen bei 5 °C
  • ○ Einfrieren bei −18 °C
Hitze zerstört die Eiweiße der Mikroorganismen. KĂŒhlen und Einfrieren bremsen ihren Stoffwechsel nur; nach dem Auftauen geht er weiter.
Multiple Choice #4 12s ▶ Testen

Welche Konservierung wirkt, indem sie den Mikroorganismen Wasser entzieht?

  • ● Einzuckern zu Marmelade
  • ○ Pasteurisieren
  • ○ KĂŒhlen
Viel Zucker (oder Salz) bindet das Wasser; die Mikroorganismen vertrocknen regelrecht. Pasteurisieren wirkt ĂŒber Hitze, KĂŒhlen ĂŒber KĂ€lte.
Multiple Choice #5 12s ▶ Testen

Welche Mikroorganismen erzeugen in einer Biogasanlage das brennbare Gas?

  • ● Methanbildner
  • ○ MilchsĂ€urebakterien
  • ○ Hefen
In der luftdichten GĂ€rkammer zerlegen verschiedene Mikroorganismen GĂŒlle und Pflanzenreste; am Ende bilden Methanbildner das Methan, das im Motor verbrannt wird.
Multiple Choice #6 12s ▶ Testen

Auf einer Scheibe Brot ist ein kleiner Schimmelfleck. Was ist richtig?

  • ● Das ganze Brot wegwerfen
  • ○ Den Fleck großzĂŒgig wegschneiden und den Rest essen
  • ○ Das Brot toasten und dann essen
Das unsichtbare Pilzgeflecht durchzieht weiches Brot weit ĂŒber den sichtbaren Fleck hinaus, und manche Schimmelgifte ĂŒberstehen das Toasten.
Schwer
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Eine Bakterienart teilt sich alle 30 Minuten. Wie viele Bakterien entstehen aus einem einzigen in drei Stunden?

  • ● 64
  • ○ 12
  • ○ 7
Sechs Teilungen: 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 2⁶ = 64. Dieses exponentielle Wachstum ist der Grund, warum ein Lebensmittel bei WÀrme in Stunden verdirbt.