Penapaian ialah pembebasan tenaga daripada gula oleh mikroorganisma tanpa menggunakan oksigen. Dalam yis, ia menghasilkan etanol dan karbon dioksida. Topik ini muncul dalam soalan tentang roti, minuman, yogurt dan eksperimen mengira gelembung gas.
Topik ini berkait terus dengan pertukaran gas dan respirasi. Jika respirasi anaerob belum jelas, baca bahagian itu dahulu.
Apakah yang berlaku semasa penapaian?
Yis ialah kulat bersel tunggal. Apabila oksigen terhad, sel yis memecahkan glukosa melalui beberapa tindak balas yang dikawal enzim, dan membebaskan sedikit tenaga.
Persamaan perkataannya ialah:
glukosa → etanol + karbon dioksida (tenaga dibebaskan)
Sesetengah bakteria menghasilkan bahan lain. Dalam pembuatan yogurt, bakteria asid laktik menapai gula dalam susu (laktosa) menjadi asid laktik. Asid itu merendahkan pH, memekatkan susu dan memberi rasa masam.
Bagaimanakah menulis penerangan penapaian?
Gunakan rantai tiga bahagian: keadaan, proses, akibat.
- Keadaan: apa yang ada pada mikroorganisma (gula, suhu yang hangat, oksigen yang sedikit).
- Proses: apa yang dilakukan sel (respirasi anaerobik oleh enzim).
- Akibat: apa yang diperhatikan (gelembung gas, doh yang naik, rasa masam).
Contoh berlangkah
Data di bawah direka untuk latihan. Seorang pelajar meletakkan jisim yis dan larutan glukosa yang sama dalam tiga kelalang tertutup. Setiap kelalang dikekalkan pada suhu malar yang berbeza. Gas keluar melalui tiub ke dalam air dan pelajar mengira gelembung selama 2 minit.
| Suhu (°C) | Gelembung dalam 2 minit |
|---|---|
| 20 | 12 |
| 30 | 30 |
| 40 | 44 |
Soalan: Kira kadar pada setiap suhu dan terangkan coraknya.
Langkah 1, kadar = gelembung ÷ masa. Pada 20 °C: 12 ÷ 2 = 6 gelembung seminit. Pada 30 °C: 30 ÷ 2 = 15 gelembung seminit. Pada 40 °C: 44 ÷ 2 = 22 gelembung seminit.
Langkah 2, huraikan corak. Kadar meningkat apabila suhu naik daripada 20 °C kepada 40 °C.
Langkah 3, terangkan. Gelembung itu ialah karbon dioksida daripada respirasi anaerobik. Suhu yang lebih tinggi memberi lebih tenaga kinetik kepada enzim dan molekul gula, jadi molekul itu berlanggar lebih kerap dan bertindak balas lebih pantas. Lebih banyak gas terhasil setiap minit.
Langkah 4, nyatakan had. Data ini berhenti pada 40 °C, jadi ia tidak dapat menunjukkan suhu optimum. Di atas suhu optimum, enzim akan ternyahasli dan kadar akan menurun.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Yis memerlukan oksigen untuk menghasilkan alkohol, jadi kelalang mesti terbuka.”
Penapaian dalam yis ialah proses anaerob. Oksigen tidak diperlukan, dan apabila oksigen banyak, yis menjalankan respirasi aerob dan menghasilkan karbon dioksida serta air, bukan etanol.
Pembetulannya ialah menganggap perkataan “penapaian” sebagai isyarat: tiada oksigen, ada enzim, dan gula sebagai bahan awal. Kemudian namakan hasil bagi organisma dalam soalan.
Semak sendiri
1. Tulis persamaan perkataan bagi penapaian dalam yis.
Tunjuk jawapan
glukosa → etanol + karbon dioksida (tenaga dibebaskan).
2. Dalam eksperimen di atas, kelalang keempat pada 70 °C hanya menghasilkan 2 gelembung dalam 2 minit. Terangkan.
Tunjuk jawapan
Kadarnya ialah 2 ÷ 2 = 1 gelembung seminit. Pada 70 °C enzim yis telah ternyahasli: bentuknya berubah, jadi gula tidak lagi muat pada tapak aktif dan sangat sedikit respirasi berlaku.
3. Kelalang kelima menghasilkan 18 gelembung dalam 3 minit. Berapakah kadarnya?
Tunjuk jawapan
18 ÷ 3 = 6 gelembung seminit.
Ke mana selepas ini?
Seterusnya, lihat bagaimana enzim digunakan dalam industri, kemudian latih soalan campuran dalam set latihan bioteknologi. Papan model pewarisan berguna untuk pelajaran genetik nanti.
Jika anda tahu istilahnya tetapi sukar menyambungkannya menjadi rantai sebab, guru dalam tuisyen Biologi dalam talian satu dengan satu boleh menyemak jawapan anda ayat demi ayat. Pelajaran lain ada pada halaman modul.