Module 3, Materie



Dovnload 102.72 Kb.
Datum07.11.2017
Grootte102.72 Kb.



PGO-leidraad Algemene NatuurWetenschapen




module

Module 3, Materie


Groepsleden

(max. 4)

voorzitter:



notulist:

Overige


Artikel (titel)

“Plezier van zeewier” door Mariska van Sprundel


De voorzitter leidt de groep door de verschillende stappen van de zevensprong en is verantwoordelijk voor de verwerking van de leerstof door de groepsleden. In de eerste les moet stap 1 t/m 5 verwerkt worden, in de tweede les stap 6 en

7. De notulist vult dit blad in en is verantwoordelijk voor de rapportage aan de docent.
1. Verhelder onduidelijke termen en begrippen
Escherichia coli – Ookwel de E.Colibacterie genoemd, is een staafvormige bacterie die vaak in de darmen van warmbloedige dieren voorkomt. Het is een zeer veelzijdig organisme, wat ervoor zorgt dat het massale hoeveelheden proteïnen kan genereren in fermentatieprocessen.

Alginezuur – Het hoofdbestanddeel van Alginaat, een hydrofiel polymeer dat gemaakt wordt uit zeewier. Het is relatief goedkoop, en niet toxisch.

Mannitol – Een polyol of suiker-alcohol die wordt gebruikt als natuurlijke zoetstof, ook wordt dit gebruikt als vulstof en antiklontermiddel. Het komt vaak voor in zeewieren.

Zymonas mobilis – Is een bacterie dei veel bioethanolproducerende capaciteiten heeft. Het wordt gebruikt als een soort supervervanger van gist.

2. Definieer het centrale probleem / vraag van het artikel

Op welke manieren kan de productie van zeewier efficiënter gemaakt worden?
3. Analyseer het artikel / de rode draad
Er zitten weinig handelbare micro-organismen in zeewieren die zeewierkoolhydraten kunnen afbreken. Dit maakt zeewieren niet razend populair voor de biobrandstofproductie.

Hierbij gebruikt men in het lab de E.Coli bacterie, maar die blijkt niet efficiënt.
Amerikaanse onderzoekers aan het Bio Architecture Lab gaven E. Coli de genen om zeewiersuikers meteen in ethanol af te breken.
Zeewieren bestaan voor het merendeel uit fermenteerbare koolhydraten. Het bevat vooral alginezuur, mannitol en glucose. E.Coli kan niets met alginezuur, de wetenschappers hebben dit kunnen veranderen door de genen van een zeewaterbacterie die voor de afbraak van de koolhydraten zorgen in te bouwen in genen van de E.Coli.
De wetenschappers konden uiteindelijk zo’n 281 gram ethanol per kilo zeewier omzetten. Dat is tachtig procent van de geschatte haalbaarheid.
De opbrengst aan bioethanol per kilo zeewier is zo’n twee keer zo hoog als die bij suikerriet, en zo’n vijf keer zo hoog als die uit mais. Ook is dit efficiënter, omdat er geen extra kosten bij komen (kunstmest, zoetwaterbronnen).

Om zeewier een sterke partij in de biobrandstofproductie te maken, moet eerst de productie opgeschaald worden.
4. Orden de ideeën uit de analyse van het probleem

  • Er zitten weinig handelbare micro-organismen in zeewieren die zeewierkoolhydraten kunnen afbreken.

  • De E.Coli bacterie blijkt niet efficiënt te zijn.

  • Amerikaanse onderzoekers gaven E.Coli genen om zeewiersuikers meteen in ethanol af te breken.

  • Zeewieren bestaan voor het merendeel uit fermenteerbare koolhydraten.

  • E.Coli kan op zich niets met alginezuur.

  • Wetenschappers hebben de genen voor de afbraak van zeewierkoolhydraten ingebouwd in de genen van de E.Coli bacteri.

  • Wetenschappers konden uiteindelijk 80% van de geschatte haalbaarheid biobrandstof uit een kilo zeewier halen.

  • De productie moet worden opgeschaald om zeewier een sterke partij in de biobrandstofproductie te maken.

5. formuleer leerdoelen

1. Welke mico-organismen kunnen gebruikt worden om biobrandstoffen te creëren?
2. In hoeverre kan zeewier concurreren met andere biobrandstoffen?
3. Hoe wordt het zeewier zo efficiënt mogelijk gebruikt in de productie van biobrandstoffen?

procescontrole docent

(punten, datum)



6. Beantwoord je leerdoelen



  1. Welke micro-organismen kunnen gebruikt worden om biobrandstoffen te creëren?

Biobrandstoffen kunnen worden gemaakt door het afbreken van planten(afval). Dit kan echter neit zonder bacteriën genetisch te manipuleren.

Omdat de genetische eigenscahppen van micro-organismen gemakkelijk te manipuleren worden deze gebruikt om het omzetten efficiënter te maken. Dit is wetenschappers tot nu toe alleen gelukt met de E. Coli bacterie.

Het is onderzoekers eind 2008 ook gelukt om een genetisch gemodificeerde schimmel te creëren die direct cellulose kan omzetten in ethanol, waardoor het afval niet meer voorbewerkt hoeft te worden.



  1. In hoeverre kan zeewier concurreren met andere biobrandstoffen?

Wetenschappers zijn ervan overtuigd dat zeewier gebruikt gaat worden om biobrandstoffen mee te maken. Alternatieven zijn mais en suikerbieten, welke ook als voedsel verbouwd worden. Zeewier wordt door minder mensen gegeten, en is goedkoper te verbouwen (meestal niet eetbaar, geen landkosten, bemesting etc..).

Dit is allemaal erg goed voor zeewier, maar het is tegelijkertijd ook een tegenpunt. Om zeewier zo efficiënt mogelijk te verbouwen moeten er aan veel eisen worden voldaan. Ook kost het veel tijd om micro-organismen te manipuleren om de zeewierkoolhydraten af te breken. Dit zorgt ervoor dat de kosten voor het gebruik van zeewier als brandstof erg stijgen.

Zeewier kan goed concurreren met andere biobrandstoffen, maar het moet wel commercieel aantrekkelijk gemaakt worden. Wanneer het in grote bundels wordt geproduceerd worden de uiteindelijke kosten kleiner.



  1. Hoe wordt het zeewier zo efficiënt mogelijk gebruikt in de productie van biobrandstoffen?

Weinig micro-organismen kunnen zeewierkoolhydraten omzetten in biobrandstof. Hier hebben wetenschappers al een oplossing voor gevonden, ze gebruiken nu de E.Coli bacterie. Deze bacterie laat zich gemakkelijk aanpassen, wat ervoor zorgt dat de wetenschappers de genen die ervoor zorgen dat de koolhydraten worden afgebroken kunnen worden ingebouwd.

Verder groeit zeewier gewoon in het water, wat drinkwaterverspilling tegengaat.





7. Schrijf een korte samenvatting van de oplossing van dit probleem


Om bioethanol te maken wordt er door wetenschappers zeewier gebruikt. Deze methode is niet zo populair, omdat er maar weinig controleerbare organismen zijn die zeewier in koolhydraten kunnen afbreken. Daarom willen wetenschappers de bruikbare bacteriën zo efficiënt maken dat ze zo veel mogelijk ethanol kunnen verkrijgen uit een kilo zeewier.


procescontrole docent

(punten, datum)




Deel met je vrienden:


De database wordt beschermd door het auteursrecht ©tand.info 2017
stuur bericht

    Hoofdpagina