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Objectif:
Étudier l'interaction des microorganismes et le cycle du carbone à l'aide de levure, de sucre et d'eau. Découvrir comment les organismes puisent l'eau et l'énergie nécessaires à leur développement à l'intérieur de certaines chaînes alimentaires.
Matériel requis:
- Quatre (4) sacs à fermeture de taille moyenne
- 4 paquets de levure séche activée
- Sucre
- 1 cuillère à thé
- 1 tasse à mesurer
- Environ 6 tasses d'eau chaude (environ 46°C)
- Grand bol
- Marqueur (encre indélébile)
- Thermomètre
- Morceau de carton (ou un bloc-notes à dos rigide)
- Règle
- Stylo ou crayon
Marche à suivre et observation:
1. Verse un paquet de levure dans chaque sac à fermeture.
2. Ajoute une cuillerée à thé de sucre dans un des sacs et inscris 1 cuil. à thé sur le sac.
3. Ajoute ½ cuillerée à thé de sucre dans un autre sac et inscris ½ cuil. à thé.
4. Ajoute ¼ cuillerée à thé de sucre dans le troisième sac et inscris ¼ cuil. à thé.
5. Inscrit 0 sur le quatrième et dernier sac et n'y ajoute pas de sucre.
6. Verse de l'eau chaude dans le grand bol, environ jusqu'aux 2/3. Vérifie la température de l'eau au moyen du thermomètre. Elle doit être à environ 46°C. Ajoute de l'eau chaude ou froide pour obtenir la température souhaitée.
7. Avec la tasse à mesurer, retire ¼ de tasse d'eau chaude du bol et verse cette quantité dans chaque sac. Presse délicatement chaque sac entre les doigts pour bien mélanger son contenu. Vérifie que la levure et le sucre sont entièrement dissous.
8. Évacue l'air des sacs et ferme-les hermétiquement. Dépose les sacs dans un bol d'eau chaude que tu placeras dans un endroit chaud pour ralentir le refroidissement.
9. Attends 30 à 40 minutes.
10. Prends le sac marqué d'un 0, essuie-le et dépose-le sur une table. Pose le carton ou le bloc-notes sur le sac et mainstiens-le à l'horizontale. À l'aide de la règle, mesure la distance entre la table et le dessous du carton.
11. Note le résultat.
12. Répète l'étape 10 avec les autres sacs.
13. Calcule le volume approximatif de dioxyde de carbone de chaque sac : mesure la longueur du sac (a), sa largeur (b) et la distance entre la table et le carton (c). Le résultat de a x b x c représente le volume de chaque sac.
Résultats:
De nombreux scientifiques s'intéressent aux effets du recyclage naturel dans la biosphère. Souvent, le recyclage de matières biodégradables nécessite la présence d'humidité pour activer les microorganismes (responsables de l'épuration biologique des déchets).
La levure représente les organismes vivants qui décomposent les substrats (le sucre et l'eau) et produisent le gaz carbonique. Les microorganismes sont difficiles à voir sans microscope, mais ils produisent une substance (le dioxyde de carbone) qui leur permet de «manger» et de décomposer les sources alimentaires (le sucre dans ce cas-ci) afin de produire l'énergie nécessaire au recyclage des matières. Les sacs ont produit un volume différent de dioxyde de carbone car le niveau de décomposition était plus élevé dans les sacs contenant plus de sucre; le sac contenant la levure sans ajout de sucre à «manger» n'a pas produit de dioxyde de carbone.
Les scientifiques sont également fascinés par les microorganismes qui pourraient exister dans l'espace. De là, la raison des recherches sur Mars. Les formes de vie sont pratiquement impossibles à voir à la surface, mais les scientifiques cherchent d'autres preuves de l'existence de microorganismes. À quelles expériences peut-on se livrer pour identifier la vie? Notre expérience (du moins une partie) peut-elle être utilisée?
Conseils aux parents et aux enseignants:
Soyez prudent lorsque vous manipulez l'eau chaude et le thermomètre. Si l'eau est trop chaude, vous détruirez la levure!
Demandez aux enfants d'expliquer comment la levure peut s'apparenter aux cycles de la vie, de l'eau et du carbone de la biosphère. Encouragez-les à poursuivre une petite recherche pour le découvrir!
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