البيوتكنولوجيا في المطبخ
يرتبط مجال التكنولوجيا الحيويّة، من وجهة نظر الكثيرين، بعلماء جدّيين يرتدون الروب الأبيض ويفعلون أشياء غريبة في مختبرات متطوّرة، إلّا أنَّ عمليّات التكنولوجيا الحيويّة يمكن أن تجري في المطبخ أيضًا، بدون روب وبدون معدّات باهظة الثمن.
شاهد الفيديو
فيما يلي صيغة التفاعُل الذي يتمّ فيه تحوُّل السكروز (السكَّر الذي نستخدمه في المنزل) إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون، في عمليّة لا هوائيّة (بدون مشارَكة الأكسجين). سجِّلوا حالات الأكسدة وأجيبوا عن السؤال: هل هذا التفاعُل هو تفاعُل أكسدة واختزال؟
نعم، هذا تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كلّا، هذا ليس تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
فيما يلي صيغة التفاعُل الذي يتمّ فيه تحوُّل السكروز (السكر الذي نستخدمه في المنزل) إلى ثاني أكسيد الكربون وماء، في عمليّة هوائيّة (بمشاركة الأكسجين). سَجِّلوا درجات الأكسدة، وأَجيبوا عن السؤال: هل هذا التفاعُل هو تفاعُل أكسدة واختزال؟
نعم، هذا تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كلّا، هذا ليس تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
فيما يلي صيغة التفاعُل الذي يتمّ فيه تحوُّل الجلوكوز (السكر الموجود في العنب) إلى ثاني أكسيد الكربون وإيثانول، في عمليّة لا هوائيّة (بدون مشاركة الأكسجين). سجِّلوا حالات الأكسدة وأجيبوا عن السؤال: هل هذا التفاعُل هو تفاعل أكسدة واختزال؟
نعم، هذا تفاعُل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كلّا، هذا ليس تفاعُل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
فيما يلي صيغ التركيب الكيميائيّ للإيثانول وحمض الأسيتيك (الخلّ)، التي تمّ ترقيم الكربون بها بالأرقام 1 وَ 2. اُكْتُبوا حالات الأكسدة لكلّ من ذرّات الكربون في الجزيئين. اِخْتاروا جميع الإجابات الصحيحة.
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ، تتغيّر حالات الأكسدة في الكربونَيْن.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ، يتمّ استخدام الإيثانول كمؤكسِد.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ، لا يوجد تغيير في حالات أكسدة الكربون.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ ليس تفاعُل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ، يتمّ استخدام الإيثانول كمختزِل.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه الإيثانول إلى خلّ تتغيَّر فقط حالة الأكسدة للكربون 1.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
يعتبر تحويل سكَّر الحليب - اللاكتوز - إلى حِمض اللاكتيك (حِمض الحليب) عمليّة ذات مراحل عديدة. في المرحلة الأخيرة، يتحوَّل حِمض البيروفيك إلى حِمض اللاكتيك. فيما يلي صيغ التركيب الكيميائيّ لحِمض البيروفيك وحِمض اللاكتيك. سَجِّلوا حالات الأكسدة لكلّ من ذرّات الكربون في الجزَيْئَين. اِخْتاروا جميع الإجابات الصحيحة.
في التفاعُل الذي يتحوَّل فيه حِمض البيروفيك إلى حِمض اللاكتيك، يتمّ استخدام حِمض البيروفيك كمختزِل.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كربون بدرجة أكسدة 3+ موجود في حمض اللاكتيك فقط.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
في التفاعُل الذي يتمّ فيه تحويل حِمض البيروفيك إلى حِمض اللاكتيك، يتمّ استخدام حِمض البيروفيك كمؤكسِد.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
التفاعُل الذي يتحوَّل فيه حِمض البيروفيك إلى حِمض اللاكتيك ليس تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
التفاعُل الذي يتحوَّل فيه حمض البيروفيك إلى حمض اللاكتيك هو تفاعل أكسدة واختزال.
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
تحديد تفاعُلات الأكسدة والاختزال: البيوتكنولوجيا في المطبخ – فيديو تفاعليّ
شغّل الفيديوحول النشاط
في هذه الفعاليّة، يشاهد الطلاب مقطعًا من فيلم قصير يعرض عمليّات التكنولوجيا الحيويّة لإنتاج الغذاء: الخبز، النبيذ، البيرة وإعداد الجُبْن، والإجابة عن أسئلة حول الأكسدة والاختزال.
مؤكسِد، مختزِل، أكسدة، اختزال، حالات الأكسدة، تفاعلات الأكسدة والاختزال
اِخْتاروا الإجابة الصحيحة. مُنْتَجات عمليّة التخمير هي:
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
اِخْتاروا الإجابات الصحيحة. مساهَمة الخميرة في نفخ العجين تتمّ من خلال:
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
فيما يلي بعض الخطوات في عمليّة صنع الجُبْن الصلب (تجبين):أ. تكوين الكتل.ب. تحليل اللاكتوز بواسطة البكتيريا.ج. إضافة البكتيريا إلى الحليب.د. إضافة إنزيم الرينين.هـ. إنتاج حمض اللاكتيك.و. عصر المياه.الترتيب الصحيح لخطوات التجبين هو: (اِخْتاروا الإجابة الصحيحة)
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
كل الاحترام! جواب صحيح جزئيًا جواب صحيح جواب غير صحيح
مدّوا خطًّا بين العمليّة في العمود الأوَّل والكائنات الحيّة الدقيقة المسؤولة عنها في العمود الثاني:
يبدو أنّ اكتشاف عمليّة صنع الجُبْن حدث لأوَّل مرّة عن طريق الخطأ تمامًا، منذ حوالي 8,000 عام. من المحتمل أن بني البشر الذين دجَّنوا الأغنام لأوَّل مرّة كانوا من البدو الرُّحَّل، الذين اعتادوا على تخزين الحليب والأغذية الأخرى في أكياس مصنوعة من عدة أشياء، منها من معدة الأغنام. اِتَّضح أنه في معدة الأغنام (خاصّة الحُمْلان الصغيرة، التي لا تزال ترضع)، يوجد إنزيم يسمّى الرينين الذي يحلِّل بروتين الحليب، الكازين (الجُبنين)، ويؤدّي إلى تخثُّره.
البيوتكنولوجيا في المطبخ – فيديو تفاعليّ
شغّل الفيديوحول النشاط
عند مشاهدة هذا الفيديو، سوف يتعرّف الطلاب على مساهمة الكائنات الحيّة الدقيقة (الخميرة والبكتيريا) في إنتاج الغذاء. يشرح الفيديو كيف تُمَكِّن عمليّات تخمير العجين ليصبح خبزًا، وإنتاج الكحول، وهو أمر مطلوب في صناعة النبيذ والبيرة، وكيف يتكوَّن الخلّ من النبيذ، وكيف يتمّ إنتاج الجبن واللبن، وما هو المطلوب لتخليل الخضار.
يحتوي الفيديو على ثلاثة أسئلة متعدِّدة الخِيارات، يمكن الإجابة عنها بناءً على المعلومات الواردة في الفيديو، وسؤال ملاءمة وتفاعُل من نوع "هل تعلم".
نكهة، كائنات حيّة دقيقة، سكَّر، خميرة، كربوهيدرات، طاقة، فُطْرِيات، أكسجين، تنفُّس هوائيّ، تنفُّس لا هوائيّ، تخمير، كحول، CO2، ماء، جلوتين، نبيذ، بكتيريا، حمض الأسيتيك، إيثانول، خلّ، لاكتوز، كيماويّات، حليب، حِمض، بروتين، رينين، ثديّات، عفن، أجبان، لبن
نجرّب ونبرهن: بكتيريا تنتج اللبن
حول النشاط
في هذه الفعالية يجري الطلاب تجربتَين (في مجموعات): في الدرس الأوّل يُجرون التجربة الأولى، التي يضيفون فيها لبنًا إلى الحليب ويتابعون التغييرات. وفي الدرس الثاني يخطّط الطلاب لتجربة متابَعة ويُجرونها، من أجل فحص أيّ نوع بكتيريا يُحوِّل الحليب إلى لبن، مع تطبيق مهارات البحث: الاهتمام بالتخطيط لضوابط ملائمة، تحليل النتائج، استخلاص الاستنتاجات من تجربة، والاعتراف بقيود منظومة التجربة. يتعرّف الطلاب إلى خلفيّة استخدام الكائنات الدقيقة (الميكروبات) في الغذاء من مقطع الفيديو الذي يصف دَور الخميرة والجراثيم في إنتاج أطعمة مختلفة. لتنفيذ الفعالية كلّها، يجدر تخصيص ثلاثة دروس غير متتالية.
عملية البحث العِلمي، الموادّ: مكوّنات الغذاء، العملية الكيميائية، الحِمض، تحضير الطعام ومعالجته، البروتين
النقد البناء, مهارات البحث العلمي
محتويات إضافية قد تثير اهتمامك
هل يتوجّب علينا تعقيم منتجات التّسوّق؟
ما الّذي نستطيع فعله للتّقليل من خطر العدوى بفيروس كورونا عند الخروج للتّسوّق؟ هل خطر انتقال فيروس كورونا بواسطة لمس السّلع هو أمر ذو أهمية؟
الاتّزان الكيميائي
يميل كل تفاعل كيميائي إلى اتجاه معين، سواء كان ذلك تفاعل تفكيك أو تفاعل تركيب ولكن ميل التفاعلات عامة هو الوصول إلى حالة اتزان. الاتزان هو الحالة التي لا يوجد فيها تفضيل، من حيث الطاقة، للتَّقدُّم لأحد الاتجاهات. في هذه الحالة يبقى تركيز كُل من المادة/ المواد المتفاعلة والمادة/ المواد الناتجة ثابتَا على الرغم من وجود حركة في اتِّجاهَي التَّفاعُل. المقطع التالي يعرض مصطلح الاتزان الكيميائي.
الماء يهرب من الكأس
ماء يخرج ويتدفق إلى أعلى، إلى أسفل، وإلى الخارج من داخل كأس، دون أن نلمس الماءَ أو الكأس