Veden viljeltävät mikrobit

Luonnosta löytyviä mikrobeja voi tutkia suhteellisen helposti myös koulussa. Esimerkiksi pintavesissä on aina jonkin verran mikrobeja, jotka kasvavat myös kiinteällä kasvualustalla. On kuitenkin huomioitava, että kaikkia veden sisältämiä mikrobeja ei voi viljellä, sillä ne eivät välttämättä kasva työssä käytettävällä kasvualustalla.

Työn on kehittänyt Helsingin yliopistossa yliopistonlehtori Pauliina Lankinen. Voit ladata työohjeen pdf-muodossa täältä: Veden viljeltävät mikrobit

Bakteerien amylaasiaktiivisuuden tutkiminen

Tärkkelys on tärkeä aine monille kasveille ja eläimille. Kasvit varastoivat fotosynteesissä tuottamansa glukoosin usein tärkkelykseen, joka toimii kasvin energiavarastona. Esimerkiksi kasvien siemenet, juuret ja maavarret voivat sisältää paljon tärkkelystä. Myös monille ihmisille tärkkelys on pääasiallinen hiilihydraattien lähde. Tärkkelyspitoisia elintarvikkeita ovat etenkin viljakasvit (vehnä, riisi ja maissi) sekä peruna.

Tärkkelys koostuu kahdesta polysakkaridista: haaroittuvasta amylopektiinistä ja suoraketjuisesta amyloosista. Eliöt voivat hajottaa amyloosia amylaasientsyymien avulla takaisin glukoosiksi. Useat mikrobit pystyvät hajottamaan tärkkelystä, mutta kaikki eivät tähän kykene.

Oheisessa työohjeessa tutkitaan tärkkelyspitoisilla agarmaljoilla kahta eri bakteerikantaa, joista toinen kykenee hajottamaan tärkkelystä ja toinen ei. Vastaavalla tavalla voidaan tutkia myös omia bakteerinäytteitä. Tällöin on muistettava lisätä agarmaljoja valmistettaessa liuokseen tärkkelystä.

Tärkkelyksen hajoamista voidaan seurata jodia sisältävän liuoksen avulla, sillä jodi värjää tärkkelyksen violetiksi. Jos bakteeri pystyy hajottamaan tärkkelystä, agarmalja ei värjäydy violetiksi. Jos bakteeri taas ei kykene käyttämään tärkkelystä ravinnokseen, malja jää violetiksi bakteeripesäkkeen kohdalta.

Lataa työohje bakteerien amylaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tästä.

Askartele oma bakteeri

Mikrobiologiasta ja pieneliöistä voi opettaa myös hauskoilla tavoilla! Oppilaat voivat tutustua bakteereihin myös askartelemalla omia bakteereja kartongista, paperista ja villalangasta. Samalla on mahdollisuus tutustua erilaisten bakteerien muotoihin ja solurakenteeseen.

Bakteerien askarteleminen sopii hyvin niin alakouluun, yläkouluun kuin lukioonkin! Kaikkia bakteerien osia ei tarvitse käsitellä vielä alakoulussa ja lukiossa bakteereihin voi tehdä yksityiskohtaisiakin rakenteita.

Bakteerien askartelu sopii myös esimerkiksi bakteerien kokeellisen tutkimisen pariin. Ryhmän kanssa voidaan viljellä bakteereja ja tehdä niille gram-värjäys. Sen sijaan, että löydetyt bakteerit piirrettäisiin vihkoon, ne voidaan askarrella oheisen työohjeen mukaan!

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Lataa työohje bakteerien askarteluun tästä.

Bakteerien katalaasiaktiivisuuden tutkiminen

Oletteko viljelleet bakteereja biologian oppitunneilla? Itse maljojen valmistus ja bakteerien kasvatus on monille tuttua, mutta kasvatettuja bakteereja voidaan tutkia myös tarkemmin. Bakteereille voidaan esimerkiksi tehdä gram-värjäys ja tarkastella värjättyjä bakteereja mikroskoopilla.

Bakteereja voidaan myös tyypitellä niiden katalaasiaktiivisuuden mukaan. Tällä tarkoitetaan sitä, pystyvätkö bakteerit hajottamaan vetyperoksidia katalaasin avulla. Katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tarvitset ainoastaan 3 % vetyperoksidia sekä viljeltyjä bakteereja.

Lataa työohje katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tästä. Työohjeesta löytyy myös ohje agarmaljojen valmistukseen.

Gram-värjäys bakteerien tutkimiseen

Gram-värjäys on mikrobiologiassa hyvin yleisesti käytetty menetelmä. Sen avulla bakteereja voidaan luokitella niiden soluseinän rakenteen mukaan. Gram-värjäyksen avulla voidaankin opetella paitsi työskentelymenetelmiä niin myös kerrata mikrobien rakennetta ja tehtävää.

Gram-värjäyksen yhteydessä harjoitellaan myös bakteerisolujen mikroskopointia. Bakteerit ovat useimmiten noin 1 µm (=0,001 mm) kokoisia, joten niitä kannattaa tarkastella mielellään vähintään 1000 x suurennoksella. Käytettäessä suurimpia suurennoksia on mikroskoopissa käytettävä yleensä immersioöljyä, jotta kuva näkyisi oikein eikä mikroskoopin objektiivi vahingoittuisi. Objektiivi kannattaa puhdistaa kunnolla käytön jälkeen, jos öljyä on käytetty.

Gram-värjäyksen voit helposti toteuttaa myös omalla koulullasi. Tutustu myös BioPopin vierailumahdollisuuksiin – voit tehdä työn myös Viikin kampuksella laboratoriovierailun aikana!

Lataa työohje gram-värjäykseen tästä.