Practicum: Ademhaling en gisting bij gistcellen – Biologie Klas 1 VWO

In dit practicum voor klas 1 vwo vergelijk je aeroëbe ademhaling en anaeroëbe gisting bij gistcellen (Saccharomyces cerevisiae). Je meet de CO₂-productie en ontdekt welke omstandigheden leiden tot aeroëbe of anaeroëbe dissimilatie.

Leerdoel

Na dit practicum kun je het verschil uitleggen tussen aeroëbe ademhaling en anaeroëbe gisting, de reactievergelijkingen opschrijven, CO₂-productie gebruiken als maat voor de ademhalingssnelheid, en verklaren waarom gisting minder energie oplevert dan volledige ademhaling.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VWO klas 1 | Vak: Biologie | Onderwerp: Dissimilatie, aeroëbe ademhaling, gisting, energieproductie

Benodigdheden

• Gedroogde gist (Saccharomyces cerevisiae), 5 g per proefopstelling
• Glucoseoplossing (10%): 100 mL per opstelling
• Erlenmeyers (250 mL): 2 stuks
• Kalkwater (Ca(OH)₂-oplossing, verzadigd) in reageerbuizen
• Slang met waterslot (voor gasdoorleiding)
• Waterbad op 37 °C (incubator of beker met warm water)
• CO₂-sensor (optioneel, als alternatief voor kalkwater)
• Stopwatch

Achtergrondinformatie

Aeroëbe ademhaling (met zuurstof): C₅H₁₂O₅ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP. Anaeroëbe gisting (zonder zuurstof, bij gist): C₅H₁₂O₅ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 ATP. Bij gisting wordt ethanol en CO₂ geproduceerd. Beide processen zijn te vergelijken via de CO₂-productie. Kalkwater wordt troebel door CO₂: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ (wit neerslag).

Werkwijze

1. Meng in erlenmeyer A: 5 g gist + 100 mL glucoseoplossing. Dop de erlenmeyer los af (zodat zuurstof kan toetreden: aeroëbe conditie).
2. Meng in erlenmeyer B: 5 g gist + 100 mL glucoseoplossing. Sluit de erlenmeyer af met een waterslot (geen zuurstof: anaeroëbe conditie). Leid het gas door kalkwater.
3. Zet beide erlenmeyers in een waterbad van 37 °C. Wacht 10 minuten.
4. Observeer elke 5 minuten het kalkwater: wanneer wordt het troebel? Hoe snel?
5. Noteer de tijd tot troebelheid voor beide opstellingen.

Verwerkingsvragen

1. Schrijf de reactievergelijkingen voor aeroëbe ademhaling en anaeroëbe gisting op.
2. Welke opstelling produceert sneller CO₂? Verklaar.
3. Waarom levert gisting minder ATP op dan aeroëbe ademhaling?

Uitwerking

V1: Aeroëbe ademhaling: C₅H₁₂O₅ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O (+ 38 ATP). Anaeroëbe gisting: C₅H₁₂O₅ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ (+ 2 ATP).

V2: In de praktijk produceert anaeroëbe gisting vaak sneller zichtbare CO₂ (troebelheid kalkwater), omdat gisting minder ATP per glucosemolecuul oplevert en de gistcellen dus meer glucose per tijdseenheid moeten omzetten. De aeroëbe ademhaling is echter energetisch efficiënter (meer ATP per glucose).

V3: Bij gisting wordt glucose slechts gedeeltelijk afgebroken — ethanol bevat nog veel chemische energie die niet vrijkomt. Bij aeroëbe ademhaling wordt glucose volledig geoxideerd tot CO₂ en H₂O, waarbij alle beschikbare energie vrijkomt en benut wordt voor ATP-productie.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Bekijk het assortiment voor biologie of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.