Какие бывают бактерии 5 класс: Бактерии, их разнообразие, строение и жизнедеятельность

I. Актуализация знаний

II. Мотивация к учебной деятельности

III. Формулирование темы урока, постановка цели

IV. Изучение нового материала

Затем учащиеся знакомятся с разными типами обмена веществ у бактерий и продолжают анализировать ЭОР “Общая характеристика бактерий”, в ходе чего изучают условия жизни бактерий из соответствующей таблицы.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/41bc632e-9777-40f5-9975-8eaeeb6e96d0/%5BBIO6_07-50%5D_%5BTI_01%5D.htm

Условия жизни бактерий

Для изучения способа размножения бактерий учащиеся просматривают соответствующую анимацию.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000337-1000-4ddd-3b5e-010046bb2fd1/0024.swf

После её просмотра учащиеся приходят к выводу, что бактерии размножаются простым делением клетки надвое. При благоприятных условиях деление клеток у некоторых бактерий может происходить через каждые 20-30 минут.

Затем учитель обращается к учащимся с вопросом: “Как бактерии переносят неблагоприятные условия среды?” и предлагает просмотреть анимацию ЭОР “Приспособленность бактерий к неблагоприятным условиям”.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000338-1000-4ddd-4de3-040046bb2fd1/0025. swf

В ЭОР “Общая характеристика бактерий”

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/41bc632e-9777-40f5-9975-8eaeeb6e96d0/%5BBIO6_07-50%5D_%5BTI_01%5D.htm

учащиеся находят сведения о том, что благодаря способности образовывать споры, бактерии: длительно сохраняются, переживают неблагоприятные условия, распространяются.

Затем учитель предлагает учащимся выполнить физкультминутку.

Физкультминутка

Раз – подняться, потянуться,
Два – согнуться, разогнуться,
Три – в ладоши 3 хлопка,
Головою 3 кивка,
На четыре – руки шире,
Пять – руками помахать,
Шесть – за парту сесть опять.

Учащиеся работают в группах и выполняют интерактивные задания “Составление схемы строения бактериальной клетки”, “Формы бактериальных клеток”, “Составление схемы “Питание цианобактерий”.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0000033b-1000-4ddd-73a0-0d0046bb2fd1/0028.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000339-1000-4ddd-ccea-070046bb2fd1/0029.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000342-1000-4ddd-2421-250046bb2fd1/0046.swf

Учащиеся работают индивидуально, выполняя тестовые задания по двум вариантам (приложение 2).

Учитель предлагает учащимся оценить деятельность на уроке, используя технологию “Рефлексивная мишень”. Учащиеся получают нарисованную на листе формата А3 мишень, которая разделена на четыре сектора “Моё настроение”, “Моя деятельность”, “Работа в группе”, “Деятельность учителя”, в которых отмечены параметры оценки. Каждый участник педагогического взаимодействия “стреляет” четыре раза в мишень, делая отметку маркером или стикером в зависимости от оценки действия. Мишень вывешивается и комментируется учителем [6].

Изучить текст § 9, ответить на вопросы параграфа.

По выбору:

– изучить дополнительный текст со с. 38;
– либо индивидуально, либо в паре, либо группой:
– выполните модель бактериальной клетки;
– подготовьте сообщения по материалам Интернет и дополнительной литературы на темы: “Клубеньковые бактерии”, “Цианобактерии”, “Молочнокислые бактерии”, “Болезнетворные бактерии”;
– придумайте научно-популярный рассказ, в котором бактерии играли бы важную роль. попробуйте оформить своё произведение как сценарий фильма или мультфильма;
– заложите опыт, доказывающий необходимость мыть руки перед едой.

Методика проведения опыта

Чтобы убедиться в необходимости мыт руки перед едой, проведите следующий опыт. Приготовьте питательную смесь для бактерий. Возьмите клубень картофеля, помойте его и почистите. Разрежьте пополам и вымочите в течение 2-3 часов в 1 %-м растворе соды. Затем сварите его и разрежьте на ломтики. Ломтики положите на фильтровальную бумагу в 3 чашки Петри. Это и есть питательная среда для выращивания бактерий. (Чашки Петри необходимо предварительно тщательно помыть и высушить). Прикоснитесь пальцами немытой рукой к питательному раствору в одной из чашек. К питательному раствору в другой чашке прикоснитесь пальцами вымытой без мыла руки. К раствору в третьей чашке прикоснитесь, предварительно тщательно вымыв руки с мылом. Накройте чашки Петри крышками и поставьте в несильно освещённое тёплое место. На результаты опыта посмотрите через 2-3 дня. Сравните результаты. Сделайте мини-доклад о своём опыте на следующем уроке биологии [5].

Источники

1. Биология: 5 класс: учебника для учащихся общеобразовательных учреждений / И. Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова. – М.: Вентана-Граф, 2012. – 128 с.: ил.
2. Биология: 5 класс: методическое пособие / И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова. – М.: Вентана-Граф, 2013. – 80 с.
3. Биология: тестовые задания: 6 класс: дидактические материалы /Е.А. Солодова. – М.: Вентана-Граф, 160 с.
4. Биология: энциклопедия для детей, том 2 / М. Аксёнова, С. Исмаилова и др., издание второе, переработанное и дополненное. Москва “Аванта+”, 1994.
5. Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии. 6 (7) класс. – М.: Вако, 2005. – 352 с. – (В помощь школьному учителю).
6. http://www.zankov.ru/exp/article=2152
7. Список используемых на данном уроке ЭОР (приложение 3).

Доклад, сообщение про бактерии 5 класс Биология

Бактерии-это мельчайшие живые организмы, которые в изобилии встречаются на планете Земля. Он также признан одной из самых ранних форм жизни на земле. Они были самыми ранними организмами, эволюционировавшими на этой планете Земля, то есть прошло более 2 миллиардов лет до появления эукариот.

Бактерии-это гигантская группа мельчайших одноклеточных живых организмов, которые также называются микробами или микроорганизмами. Эти микроскопические организмы называются прокариотами, поскольку у них отсутствует истинное ядро и другие клеточные органеллы.

Бактерия-это единственное слово, обозначающее бактерии. Изучение бактерий известно как бактериология, и это раздел микробиологии. Бактерии впервые были обнаружены голландским микроскопистом Антони ван Левенгуком в 1675 году.

Характеристики Бактерий.

Бактерии в основном состоят из простой клеточной структуры, включающей:

• Капсула
• Клеточная стенка
• Жгутик
• Пили
• Цитоплазма
• Рибосомы
• Хромосомы.

Эти микроорганизмы встречаются повсюду, повсюду вокруг нас и встречаются в сообществах миллионов. Форма бактерий варьируется в зависимости от типа, а длина полной бактерии составляет всего несколько микрометров.

Другими структурными особенностями Этих прокариотических микроорганизмов являются:

• В нем отсутствует связанное с мембраной ядро.
• Он имеет круглую форму, единственную хромосому ДНК, находящуюся в цитоплазме.
• Нуклеоид бактериальной клетки содержит хромосому со связанными с ней белками и РНК.
• Клетка имеет свои собственные плазмиды, которые участвуют в репликации, переваривании пищи и т.д.

Плазмиды представляют собой небольшие, круглые, двухцепочечные структуры ДНК, которые естественным образом встречаются во всех бактериальных клетках.

Способ размножения у бактерий осуществляется как половым, так и бесполым способом. Большинство бактерий полагаются на двоичное деление.

Существует несколько различных типов бактерий, и Классификация бактерий в основном основана на их:

Режим дыхания: Аэробный или Анаэробный.

Характер питания: Автотрофный или гетеротрофный.

Воспроизведение: Двоичное деление, конъюгация, трансдукция и трансформация.

Формы: Бациллы, Кокки, спириллы или спирохеты и вибрионы.

Состав клеточной стенки: Грамположительный и грамотрицательный.

Интересные факты о бактериях

1.Бактерии играют основную роль в регулировании биогеохимических систем.

2.Эти бактерии также защищают наш организм от проникновения патогенных микроорганизмов.

3.Запах дождя также вызван определенной группой грамположительных бактерий, присутствующих в почве.

4.По сравнению с другими частями человеческого тела, рот и пупок содержат от тысячи до миллионов новых видов бактерий.

5.Бактерии действуют как агенты биоконтроля, а также как чистящие и дезинфицирующие средства.

6.Эти бактерии полезны и вредны как для людей, животных, так и для растений.

7.Бактерии присутствуют как снаружи организма, так и глубоко внутри нашего кишечника, что способствует расстройству желудка.

8.Бактерии бывают разных форм и размеров – сферической, стержневой, спиральной и сферической формы.

9.В нашем кишечнике присутствует много бактерий, которые помогают пищеварению и защищают наш организм от проникновения патогенных микроорганизмов.

10.Бактерии составляют важнейшую часть экосистемы, которая участвует в таких видах деятельности, как производство газов: кислород, углекислый газ и азот, а также минералов, таких как азот, сера и т.д.

11.Существуют различные области применения бактерий, которые включают пищевую промышленность и производство напитков, фармацевтическую промышленность, производство биотоплива, биопестицидов и так далее.

12.В человеческом организме в 10 раз больше бактериальных клеток, чем человеческих. Эти бактерии могут быть либо хорошими бактериями, либо бактериями, вызывающими болезнетворные микроорганизмы, такие как различные бактериальные инфекции и другие смертельные заболевания.

13.Подобно другим животным и птицам, бактерии также общаются друг с другом, посылая электрические сигналы. Таким образом, колония бактериальных клеток взаимодействует и работает вместе.

14.Актиномицеты-это грамположительные, мицелиальные, почвенные бактерии, которые более полезны для человека. Они являются отличным источником антибиотиков, а также используются в производстве широкого спектра химиотерапевтических средств, фунгицидов, гербицидов и других промышленно значимых соединений.

15.Согласно данным ВОЗ и другим медицинским записям, одна треть всего населения мира была инфицирована опасным и очень заразным бактериальным заболеванием, называемым туберкулезом-туберкулезом.

сообщение доклад (3, 5, 7 класс. Окружающий мир. Биология)

Бактерии — это крошечные микроорганизмы, которые находятся повсюду вокруг нас. Увидеть их без микроскопа невозможно, потому что они настолько маленькие. Однако они находятся в воздухе, на человеческой коже, внутри организмов, в земле и по всей природе.

Бактерии являются одноклеточными микроорганизмами. Их клеточная структура уникальна тем, что у них нет ядра, хотя у всех остальных живых существ, в том числе и одноклеточных животных, ядро есть всегда. Большинство бактерий имеют клеточные стенки, схожие по строению с клетками растений. Бактерии встречаются в различных формах, таких как стержни, спирали и сферы. Некоторые бактерии могут «плавать» вокруг, используя длинные хвосты, называемые жгутиками. Другие просто болтаются или скользят по пространству.

Основная масса бактерий не опасна, но некоторые из них и могут вызывать у людей разные по степени тяжести заболевания. Такие бактерии называются патогенными. Патогенные бактерии могут являться причиной появления болезней также у животных и растений. Некоторыми примерами патогенных бактерий являются бактерии, вызывающие проказу, пищевое отравление, пневмонию, столбняк и брюшной тиф.

Человечество открыло множество средств борьбы с вредными патогенными бактериями. Одним из основных механизмов устранения воздействия бактерий на организм человека являются антибиотики, которые убивают патогенные микроорганизмы внутри человеческого организма. Также широко применяются антисептики, которые помогают содержать раны в чистоте от бактерий, и мыло с компонентами антибиотиков для препятствования распространению опасных бактерий.

На самом же деле большинство бактерий играют очень важную и полезную роль, помогая функционировать как человеческому организму, так и природе. Они играют важную роль в экосистеме планеты, а также в выживании человека в биосферных условиях планеты.

Бактерии тяжело трудятся, наполняя почву полезными компонентами, повышающими уровень плодородия и увеличивающими урожай продуктов. Один тип бактерий, называемый разлагающими, разрушает части от мертвых растений и животных. Это важная функция, которая помогает создать почву и избавиться от мертвой ткани. Другим типом бактерий в почве являются бактерии растительные бактерии, которые помогают насытить почву азотом, являющимся природным удобрением для растений.

Кроме того, бактерии присутствуют я нашей повседневной пище. Так, они используются при приготовлении таких продуктов, как йогурт, сыр, соленые огурцы и соевый соус.

В человеческих телах так же много необходимых бактерий. Основное назначение бактерий – помочь желудочно-кишечному тракту переваривать и разрушать пищу. Некоторые бактерии также помогают иммунной системе, защищая организм от вредных организмов, вызывающих заболевания.

Научное название бактериальных клеток — прокариоты. Прокариоты являются довольно простыми клетками, поскольку у них нет клеточного ядра или других специализированных органелл.

Бактерии могут выживать в очень суровых условиях, включая глубокие участки земной коры и в радиоактивных отходов.

Бактерии используются для улучшения состояния окружающей среды, обрабатывая сточные воды и разрушая масло от разливов нефти.

Вариант 2

Бактерии – это древнейшие и первые организмы, возникшие на Земле. Они возникли 3,5 млрд. лет назад. Первые представили планеты имеют примитивную форму и являются одноклеточными микроорганизмами. Бактерии не имеют цвета. Только единичные виды отличаются зеленым и пурпурным оттенком.

Впервые о существовании одноклеточных организмов рассказал Антоний Левенгук. Левенгук был исследователем из Голландии, создавший микроскоп, который мог увеличивать предметы в 270 раз. Бактерии имеют разнообразные виды, различаемые по форме. К примеру, кокки отличаются шаровидной формой, вибрионы схожи с запятой.  Стрептококки состоят из цепей кокков.

Бактерии делятся на неподвижный и подвижный вид. Подвижные микроорганизмы перемещаются с помощью жгутов либо волнообразных сокращений. Жгутики имеют белковое соединение флагеллина. Бактерии, не имеющие жгутиков, покрываются наружной слизью. Почвенные и водные микроорганизмы располагают газовой вакуолью, расположенной в цитоплазме. Внутри цитоплазмы присутствует 60 вакуоль. Каждая вакуоль наполнена газом. При регулировании количества газа, одноклеточные организмы погружаются на самую глубину воды. А почвенные микроорганизмы перемещаются на капиллярах.

Огромное количество одноклеточных организмов живет в дикой природе. Они присутствуют в капельках чистейшей воды из родника, в атмосфере, в песке, в полярном снеге, на дне большого океана, также в горячих родниках внутри вулканов. Кроме дикой природы, бактерии присутствуют на животных, во рту, в кишечнике также на поверхности кожи человека.

Самые маленькие микроорганизмы могут пробираться в поры, щель и в каждую трещину. Бактерии обладают выносливостью и могут приспособиться к любым природным условиям. Они переносят засуху, мороз и жару до 90 градусов. Бактерии, обитающие в воздухе, могут подниматься до самых верхних слоев атмосферы. При попадании в организм болезнетворные бактерии вызывают различные заболевания. Симбиотические микроорганизмы живут в пищеварительных органах и расщепляют и помогают усваивать пищу.

Снаружи бактерии покрыты плотной оболочкой, защищающей от внешнего мира.  Данная оболочка не дает микроорганизму терять свою форму. Клеточная стена похожа на растительную клетку. В некоторых случаях бактерии имеют дополнительный защитный слой, похожий на капсулу.

3, 5, 7 класс. Окружающий мир. Биология

Бактерии

Интересные ответы

Урок о бактериях для детей: определение, факты и виды — видео и стенограмма урока

Как выглядят бактерии?

Если бы вы рассмотрели бактерии под микроскопом, вы бы увидели некоторые основные части, которые у всех них есть. На внешней стороне одноклеточного существа есть капсула, похожая на пластиковую оболочку некоторых лекарств. Внутри капсулы находится клеточная стенка, которая является еще одним защитным покрытием. Все внутри бактериальной клетки окружено липкой субстанцией, называемой цитоплазмой.По цитоплазме плавают рибосомы, которые помогают клеткам функционировать. В отличие от большинства других клеток, у бактерий нет ядра или центра управления. Они передвигаются, взмахивая хвостовой структурой, называемой жгутиком.

Как и люди, бактерии могут принимать разные формы: если быть точным, три! Бактерии кокковидной формы выглядят как сферы или овалы; бациллы имеют форму стержня; а спиралевидные бактерии могут выглядеть либо как стержень в форме запятой, либо как толстый жесткий стержень, либо как тонкий гибкий стержень.

Бактерии везде?

Есть несколько живых существ, которые можно найти повсюду. Бактерии могут выжить как в самых жарких, так и в самых холодных условиях. Их нашли в кипящих горячих источниках Йеллоустонского парка, а также во льдах Антарктики. Они также находятся внутри нашего тела, в нашей пище и в почве. Фактически, если вы зачерпнете одну столовую ложку почвы, вы, вероятно, увидите около 1 миллиарда бактерий.

Бактерии — это хорошо или плохо?

Эта столовая ложка почвы содержит бактерии, которые используются для разложения или разложения мертвых растений и животных, обнаруженных в почве.Это помогает почве обогащаться питательными веществами, полезными для выращивания растений. Эта цивилизация бактерий в вашем желудке прямо сейчас помогает нашему телу расщеплять пищу, которую мы едим, чтобы наши тела могли получать из нее питательные вещества.

Существует пять типов бактерий, и, как видите, некоторые из них очень полезны, а другие могут быть чрезвычайно вредными.

Пять основных типов бактерий включают:

• Bacillus
• Спирилл
• Кокк
• Vibrio и
• Спирохете

Бактерии, такие как кокки и бациллы, используются для приготовления некоторых из наших любимых продуктов, включая сыр, соленые огурцы и соевый соус.

Большинство бактерий полезны, но некоторых следует избегать. Некоторые бактерии, такие как палочка или спирилла, могут жить в мясе и других продуктах и ​​вызывать у нас заболевания. Другие бактерии, в том числе разновидность кокка, могут жить на поверхности некоторых предметов и вызывать ангины или пневмонию. Спирохеты и вибрионы могут вызывать болезни, вызывающие у нас болезни, например болезнь Лайма или холеру.

Краткое содержание урока

Бактерии , очень маленькие одноклеточные организмы, это микроб , микроорганизмы, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть нашим глазом, которые можно найти почти повсюду.Бактерии выживают во всех средах.

Пять основных типов бактерий включают:

• Bacillus
• Спирилл
• Кокк
• Vibrio и
• Спирохете

Эти бактерии могут быть как полезными, так и вредными.

Что такое микробы? (для детей)

Наши тела просто великолепны. День за днем ​​они много работают — переваривают пищу, перекачивают кровь и кислород, посылают сигналы из нашего мозга и многое другое.

Но есть группа крошечных захватчиков, которые могут вызвать болезнь в нашем организме — их называют микробами.

Что такое микробы?

Некоторые дети могут подумать, что микробы — это насекомые или другие отвратительные вещи. Но микробы — это крошечные организмы или живые существа, которые могут вызывать болезни. Микробы настолько малы и коварны, что незаметно проникают в наши тела. На самом деле микробы настолько крошечные, что вам нужно использовать микроскоп, чтобы увидеть их. Когда они попадают в наши тела, мы не знаем, что нас поразило, пока у нас не появятся симптомы, свидетельствующие о том, что на нас напали!

Какие типы микробов существуют?

Микробы встречаются по всему миру и в самых разных местах.Они могут вторгаться в растения, животных и людей, а иногда и вызывать болезни.

Четыре основных типа микробов:

Бактерии (скажем: bak-TEER-ee-uh): Эти крошечные одноклеточные существа получают питательные вещества из окружающей среды для того, чтобы жить. В некоторых случаях этой средой является человеческое тело. Бактерии могут размножаться вне тела или внутри него, поскольку они вызывают инфекции. Некоторые инфекции, вызываемые бактериями, включают ушные инфекции, ангины (тонзиллит или стрептококковая ангина), кариес и пневмония (скажем: new-MO-nyuh).

Но не все бактерии плохие. Некоторые бактерии полезны для нашего организма — они помогают поддерживать баланс. Хорошие бактерии живут в нашем кишечнике и помогают нам использовать питательные вещества из пищи, которую мы едим, и производят отходы из того, что осталось. Без этих важных микробов-помощников мы не смогли бы полноценно питаться здоровой пищей! Некоторые бактерии также используются учеными в лабораториях для производства лекарств и вакцин (например, vak-SEENS).

Вирусы (скажем: VY-rus-iz): Эти микробы должны находиться внутри живых клеток, чтобы расти и воспроизводиться.Большинство вирусов не могут выжить очень долго, если они не находятся внутри живого существа, такого как растение, животное или человек. Все, в чем живет вирус, называется его хозяином. Когда вирусы попадают в организм людей, они могут распространяться и вызывать болезни. Вирусы вызывают ветряную оспу, корь, грипп и многие другие заболевания.

Грибы (скажем: FUN-guy): Это многоклеточные (состоящие из множества клеток) организмы, похожие на растения. В отличие от других растений, грибы не могут добывать себе пищу из почвы, воды и воздуха. Вместо этого грибы получают питание от растений, людей и животных.Они любят жить в сырых, теплых местах, а многие грибки не опасны для здоровых людей. Примером того, что вызвано грибком, является микоз, зудящая сыпь, которая иногда появляется между пальцами ног.

Protozoa (скажем: pro-toh-ZOH-uh): Эти одноклеточные организмы любят влагу и часто распространяют болезни через воду. Некоторые простейшие вызывают кишечные инфекции, которые приводят к диарее, тошноте и боли в животе.

Что делают микробы?

Если микробы вторгаются в наши тела, они надолго остаются в них. Они поглощают питательные вещества и энергию и могут производить токсины (скажем: TOK-sinz), которые представляют собой белки, которые действуют как яды. Эти токсины могут вызывать симптомы распространенных инфекций, такие как лихорадка, насморк, сыпь, кашель, рвота и диарея.

Как врачи выясняют, что делают микробы? Они присматриваются. Изучая образцы крови, мочи и других жидкостей под микроскопом или отправляя эти образцы в лабораторию для дополнительных анализов, врачи могут определить, какие микробы живут в вашем теле и как они вызывают у вас заболевание.

Как я могу защитить себя от микробов?

Большинство микробов распространяется через воздух при чихании, кашле или даже дыхании. Микробы также могут распространяться через пот, слюну (слюну) и кровь. Некоторые переходят от человека к человеку, прикасаясь к чему-то зараженному, например, пожимая руку простудному человеку, а затем касаясь собственного носа.

Держаться подальше от вещей, которые могут распространять микробы, — лучший способ защитить себя.

Для этого:

• Вымойте руки. Хорошее и частое мытье рук — лучший способ победить микробы. Мойте руки каждый раз, когда кашляете или чихаете, перед едой или приготовлением пищи, после посещения туалета, после прикосновения к животным и домашним животным, после игр на улице и после посещения больного родственника или друга. Есть правильный способ вымыть руки. Используйте теплую или холодную воду с мылом и потрите руки вместе не менее 20 секунд, что примерно соответствует времени, необходимому для того, чтобы спеть «С Днем Рождения» дважды.
• Прикрыть. Прикрывайте нос и рот, когда чихаете, и прикрывайте рот, когда кашляете, чтобы не допустить распространения микробов. По возможности используйте салфетку и выбросьте ее. Если у вас нет салфетки, кашляйте или чихаете в локоть, а НЕ в руки.
• Сделайте прививки. Никто не любит делать уколы, но они помогают укрепить вашу иммунную систему и подготовить ее к борьбе с микробами.
• Позаботьтесь о своей иммунной системе. Помогите сохранить свою иммунную систему сильной и здоровой за счет правильного питания, регулярных тренировок и хорошего сна.Все это поможет вам подготовиться к борьбе с микробами, вызывающими болезни.

Теперь, когда вы знаете факты о микробах, вы все еще можете время от времени подхватить кашель или простуду, но вы будете готовы предотвратить проникновение большинства этих вторгшихся микробов.

Урок пятого класса Бактерии, протисты и грибные царства

Учебная модель на основе запросов

Чтобы объединить научные знания и практику и дать учащимся возможность учиться через исследования, важно, чтобы научные исследования были встроены в естественнонаучное образование.Хотя существует множество типов моделей, основанных на запросах, одна модель, которую я начал ценить и использовать, называется цикл обучения FERA, разработанный Национальным центром научных ресурсов (NSRC):

1. Фокус

2. Изучить

3. Отражение

4. Применить

Здесь можно найти основу для реализации.

Мне очень нравится, как Центр исследований при Институте системной биологии объясняет, что это «не метод замкнутых шагов», а «скорее циклический процесс», что означает, что некоторые уроки могут начинаться на этапе фокусировки, а другие могут начните с этапа исследования.

Наконец, замечательная статья , найденная на Edudemic.com, Как обучение на основе запросов работает с STEM, очень четко описывает, как обучение на основе запросов «прокладывает путь к эффективному обучению в науке» и поддерживает готовность к колледжу и карьере, в частности в области выбора карьеры STEM.

Объяснение устройства

В этом разделе студенты сначала получат представление о биотических и абиотических факторах в экосистемах, характеристиках и классификации живых организмов, а также о том, как растения и животные получают и используют энергию для удовлетворения своих потребностей.

Затем студенты углубятся в стандарты NGSS, исследуя взаимозависимые отношения внутри экосистемы, изучая движение материи между производителями, потребителями и разложителями, создавая модели пищевых цепей и пищевых сетей.

В конце этого раздела студенты изучат способы, которыми отдельные сообщества могут использовать научные идеи для защиты ресурсов и окружающей среды Земли.

Краткое содержание урока

Сегодня я открою урок, показав студентам вдохновляющий видеоролик о живых организмах.Затем студенты узнают о 6 царствах живых существ. Затем студенты будут исследовать четыре царства дальше, изучая бактерии (архебактерии и эубактерии), протистов и грибки. В конце урока студенты будут размышлять и применять свое новое понимание этих четырех царств, поделившись своими исследованиями.

Научные стандарты нового поколения

Этот урок будет поддерживать следующие стандарты NGSS:

5-ПС3-1. Используйте модели, чтобы описать, что энергия в пище животных (используемая для восстановления тела, роста, движения и поддержания тепла) когда-то была энергией солнца.

5-LS1-1. Поддержите аргумент, что растения получают материалы, необходимые для роста, главным образом из воздуха и воды.

5-LS2-1. Разработайте модель для описания движения вещества между растениями, животными, деструкторами и окружающей средой.

5-ESS3-1. Получите и объедините информацию о том, как отдельные сообщества используют научные идеи для защиты ресурсов и окружающей среды Земли.

Научная и инженерная практика

Для этого урока студенты занимаются следующей научно-технической практикой:

Наука и инженерная практика 8: Получение, оценка и передача информации

Студенты получат идеи и расскажут, как они подкрепляются доказательствами, проводя исследования бактерий, простейших и грибов.

Общие понятия

Чтобы связать идеи в дисциплинарном содержании, во время этого урока я сосредоточусь на следующей сквозной концепции:

Концепция пересечения 6: Структура и функции

Студенты будут определять живые организмы по их строению и функциям. Например, у некоторых протистов есть жгутики, которые помогают при движении, тогда как у других протистов есть структуры, похожие на пальцы, называемые ложноножками.

Дисциплинарный Основные идеи

Кроме того, этот урок также согласуется со следующими основными идеями дисциплины:

PS3.D: Энергия в химических процессах и повседневной жизни

Энергия, высвобождаемая [из] пищи, когда-то была энергией солнца, которая улавливалась растениями в химическом процессе, который формирует растительную материю (из воздуха и воды). (5-ПС3-1)

LS1.C: Организация потоков материи и энергии в организмах

Корм ​​обеспечивает животных материалами, необходимыми им для восстановления и роста тела, а также энергией, необходимой для поддержания тепла тела и движения. (вторичный к 5-ПС3-1)

Растения получают материал для роста главным образом из воздуха и воды. (5-LS1-1)

LS2.A: Взаимозависимые отношения в экосистемах

Пища практически любого животного восходит к растениям. Организмы связаны в пищевых сетях, в которых одни животные едят растения в пищу, а другие животные едят животных, которые едят растения. Некоторые организмы, такие как грибы и бактерии, разрушают мертвые организмы (как растения, так и части растений и животных) и, следовательно, действуют как «разлагатели». Разложение в конечном итоге восстанавливает (перерабатывает) некоторые материалы обратно в почву.Организмы могут выжить только в среде, в которой удовлетворяются их особые потребности. Здоровая экосистема — это экосистема, в которой несколько видов разных типов способны удовлетворить свои потребности в относительно стабильной сети жизни. Недавно интродуцированные виды могут нарушить баланс экосистемы. (5-LS2-1)

LS2.B: Циклы передачи материи и энергии в экосистемах

Материя циклически перемещается между воздухом и почвой, а также между растениями, животными и микробами, пока эти организмы живут и умирают. Организмы получают газы и воду из окружающей среды и выбрасывают отходы (газ, жидкость или твердое вещество) обратно в окружающую среду.(5-LS2-1)

Выбор научных команд

В области естественных наук часто бывает трудно найти баланс между предоставлением студентам как можно большего количества практического опыта, наличием большого количества научных материалов и предоставлением студентам возможности совместной работы для решения проблем. Каждый раз, когда группы состоят из четырех или более учеников, возможности отдельных учеников выступить и принять участие в процессе исследования уменьшаются. В группах по двое я часто с трудом могу найти достаточно научных материалов для изучения.Поэтому в этом году я решил распределить студентов по командам по три человека! Выбирать научные команды всегда легко, так как у меня уже есть ученики, распределенные по настольным группам на основе поведения, способностей и коммуникативных навыков. В каждой настольной группе около шести детей, поэтому я просто делю эту большую группу пополам.

Сбор материалов и распределение ролей

Чтобы обеспечить бесперебойную работу класса, я прошу учеников решить, кто будет 1, 2 или 3 в их группах из трех учеников (не разговаривая).В мгновение ока у каждого ученика есть номер в воздухе. Затем я попрошу «троих» принести определенные материалы, «одних» — свои компьютеры, а «двоек» — раздать документы (или все, что нужно для урока). Эта стратегия управления доказала свою эффективность при уборке и возврате припасов!

Бактерии повсюду! — Мероприятие

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 7 (5-7)

Необходимое время: 3 часа

(три 60-минутных занятия в течение одной недели)

Расходные материалы на группу: 5 долларов США. 00

Размер группы: 4

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Биология, Измерение

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Поделиться:

Резюме

Студенты знакомятся с концепцией инженерии биологических организмов и изучают их рост, чтобы иметь возможность определять периоды быстрого и медленного роста. Они узнают, что бактерии можно найти повсюду, в том числе на поверхности наших рук. Студенческие группы изучают три различных условия, при которых обнаруживаются бактерии, и сравнивают рост отдельных бактерий из каждого источника. Помимо мониторинга количества бактерий из разных условий, они регистрируют рост бактерий с течением времени, что является отличным инструментом для изучения бинарного деления и размножения одноклеточных организмов. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Слово бактерии часто вызывает негативные ассоциации, связанные с болезнями и недугами. Однако многие бактерии полезны для человека и полезны (даже необходимы). Инженеры-биологические, экологические и биохимические инженеры должны хорошо разбираться в бактериях, чтобы использовать эти организмы для разработки новых методов лечения болезней, улучшения очистки от разливов нефти и производства альтернативных форм энергии. Биохимические инженеры генетически модифицируют ДНК бактерий, чтобы производить «дизайнерские белки» и белки для лечения болезней, таких как рак, или действовать как новые материалы, позволяющие преобразовывать солнечную энергию в полезное электричество. Бактерии также используются инженерами-экологами в качестве экологически чистого способа переваривания (буквально, чтобы съесть ) углеводов в нефти, полученной при разливе нефти в море. Знание темпов роста бактерий важно для инженеров этого типа, чтобы использовать микроорганизмы ценными способами для экологической жизни человека и .

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Опишите потенциальную положительную и отрицательную роль бактерий в нашей жизни.
• Определите на основе анализа данных лучший способ защитить наши руки от бактерий.
• Постройте данные и определите их значимость.
• Объясните в целом, где можно найти бактерии.
• Опишите условия и требования, необходимые бактериям для выживания.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются Сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
МС-LS1-1. Проведите расследование, чтобы получить доказательства того, что живые существа состоят из клеток, либо из одной клетки, либо из множества клеток различного количества и типов. (6-8 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Проведите расследование для получения данных, которые послужат основой для доказательств, соответствующих целям расследования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Все живые существа состоят из клеток, которые являются наименьшей единицей, которую можно назвать живой. Организм может состоять из одной единственной клетки (одноклеточный) или множества клеток различного количества и типов (многоклеточные). Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Явления, которые можно наблюдать в одном масштабе, могут не наблюдаться в другом масштабе. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Инженерные достижения привели к важным открытиям практически во всех областях науки, а научные открытия привели к развитию целых отраслей и инженерных систем. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS
МС-LS2-1. Анализируйте и интерпретируйте данные, чтобы предоставить доказательства воздействия доступности ресурсов на организмы и популяции организмов в экосистеме. (6-8 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Анализируйте и интерпретируйте данные, чтобы предоставить доказательства явлений. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Организмы и популяции организмов зависят от их взаимодействия в окружающей среде как с другими живыми существами, так и с неживыми факторами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! В любой экосистеме организмы и популяции с аналогичными потребностями в пище, воде, кислороде или других ресурсах могут конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы, доступ к которым, следовательно, ограничивает их рост и воспроизводство. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Рост организмов и рост населения ограничены доступом к ресурсам. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Причинно-следственные связи могут использоваться для прогнозирования явлений в естественных или спроектированных системах. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

• Представляйте реальный мир и математические проблемы, отображая точки в первом квадранте координатной плоскости, и интерпретируйте значения координат точек в контексте ситуации.(Оценка 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Постройте и интерпретируйте графики разброса для данных двумерных измерений, чтобы исследовать закономерности связи между двумя величинами. Опишите шаблоны, такие как кластеризация, выбросы, положительная или отрицательная связь, линейная связь и нелинейная связь. (Оценка 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

ГОСТ

Нью-Йорк — Наука

• Спланировать и провести расследование, чтобы получить доказательства того, что живые существа состоят из клеток; либо одна ячейка, либо много разных по количеству и типу ячеек. (Оценки 6 — 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Разработайте и используйте модель для описания функции клетки в целом и того, как части клеток вносят свой вклад в эту функцию. (Оценки 6 — 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Анализируйте и интерпретируйте данные, чтобы предоставить доказательства воздействия доступности ресурсов на организмы и популяции организмов в экосистеме. (Оценки 6 — 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• 3 чашки Петри (диаметром 10 см), заполненные триптическим соевым агаром; см. инструкции по подготовке в разделе «Процедура
».
• 3 ватных тампона (по 1 на образец)
• Где мои бактерии? Рабочий лист, по одному на студента
• разные цветные карандаши и / или маркеры

Поделиться со всем классом:

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/nyu_bacteria_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной программы

Урок средней школы Cell Celebration!

Студенты изучают компоненты клеток и их функции. Урок посвящен разнице между прокариотическими и эукариотическими клетками.

Введение / Мотивация

Вы когда-нибудь замечали вокруг своего дома пятна плесени или странно окрашенные микроорганизмы? Эти странные организмы могли появиться в подозрительно выглядящей пище или в розовом кольце вокруг воды в (грязном) унитазе. Что ж, микроорганизмы повсюду вокруг нас, и мы даже можем изучить, как быстро растут.

В конце этого упражнения вы узнаете, какие конкретные факторы влияют на рост микроорганизмов, таких как бактерии, и узнаете, какое влияние эти различные факторы оказывают на бактерии. Люди обычно думают, что бактерии вредны для нас или грязны, но на самом деле многие различные типы бактерий необходимы и полезны для нас.

Когда мы внимательно изучаем бактерии, мы обнаруживаем, что они очаровательные организмы.Они обладают особыми характеристиками, которые делают их идеальными организмами для ученых и инженеров, которые могут использовать их в самых разных областях, от медицины до экологии и энергетики. Одна из этих особенностей заключается в том, что бактерии очень быстро растут. В среднем бактерии размножаются каждые 20 минут, причем каждая бактерия делится на две идентичные копии родительской. Это означает, что одна бактерия превращается в две, эти две делятся на четыре, которые затем делятся на восемь и так далее. Если каждое расщепление занимает всего 20 минут, не пройдет много времени, прежде чем у нас появятся миллионы бактерий.Ученые используют эти знания в своих интересах для выращивания больших количеств этих организмов для различных целей. Еще одной важной особенностью бактерий является то, что им не нужно много времени для роста: все, что им нужно для роста, — это воздух, вода и источник углерода (например, сахар). Различные штаммы бактерий приспособились к выживанию в очень суровых климатических условиях, например, на большой высоте, в глубине океана и при очень низких или высоких температурах. Все эти функции позволяют ученым и инженерам использовать их в широком спектре приложений.

Эти организмы не только влияют на внешность и внутреннюю часть нашего тела, но и такие бактерии, как E. coli , также используются биохимиками и инженерами для производства важных белков в терапевтических целях посредством биосинтеза . Биосинтез — это процесс, с помощью которого клетки, например бактерии, собирают простые молекулы в более сложные. Это процесс биосинтеза, который E. coli использует для производства новых белков, которые фармацевтические компании затем продают для лечения различных заболеваний.

Инженеры

также добавляют бактерии в биотопливо для создания полезной энергии и удаления отходов из побочных продуктов ферментации при производстве электроэнергии. Кроме того, ученые и инженеры модифицируют различные типы бактерий, чтобы они действовали как средства очистки от разливов нефти: бактерии способны расщеплять нефтяные соединения, чтобы упростить их удаление из морей и океанов.

Это упражнение демонстрирует, что бактерии встречаются повсюду и что убить бактерии сложно даже после мытья рук и применения антибактериального дезинфицирующего средства для рук.Используя программное обеспечение для обработки изображений ImageJ®, вы оцените, сколько бактерий, собранных с разных поверхностей, разрастается с течением времени.

Процедура

О деятельности

В ходе этого задания студенты изучают три различных условия, в которых обнаруживаются бактерии, и сравнивают рост отдельных бактерий из каждого источника: 1) немытая рука, 2) рука, вымытая водой с мылом, и 3) рука, продезинфицированная с помощью антибактериальный гель для рук. Студенты берут образцы мазков с рук одного из членов своей команды в каждом из трех условий и наносят мазки на чашки Петри, содержащие агаровый гель, который поддерживает рост бактерий. Через неделю три образца в чашках Петри показывают рост, что дает учащимся возможность количественно сравнить количество бактерий, растущих в каждом из условий теста.

Количественный анализ этих образцов по фотографиям чашек Петри, сделанных в разные моменты времени, проводится путем анализа изображений с помощью специального программного обеспечения для обработки изображений.Помимо наблюдения за количеством бактерий в различных условиях, студенты также регистрируют рост бактерий с течением времени, что является отличным инструментом для изучения бинарного деления и размножения одноклеточных организмов.

Фон

Бактерии — это одноклеточных организмов, которые воспроизводятся с помощью процесса, называемого бинарным делением , что означает, что каждая особая бактерия распадается на две после дублирования ее генетического материала. Этот метод репликации является бесполым, поскольку бактериям не нужен генетический материал партнера, чтобы иметь возможность воспроизводиться.Бактерии — это прокариотических организмов, , что означает, что это клетки без ядра. Время, необходимое бактериям для завершения бинарного деления, в среднем составляет 20 минут. Для роста бактериям нужны три вещи: вода, воздух и источник углерода (например, сахар). Большинство бактерий имеют оптимальный рост при температуре 37 ° C или 98,6 ° F (температура здорового человеческого тела). Бактерии могут расти в широком диапазоне различных сред, и, поскольку они не осуществляют фотосинтез , они могут расти как с солнечным светом, так и без него.

Исследователи используют два метода для подсчета бактерий:

• Пролейте свет через жидкую среду, в которой растут бактерии, и измерьте, сколько света рассеивается образцом. Чем больше рассеяние, тем больше бактерий.
• Используйте счетчик клеток, который использует программное обеспечение, подключенное к микроскопу, чтобы посмотреть на образец среды с бактериями. Программа подсчитывает количество бактерий.

До операции

• Соберите материалы и сделайте копии рабочих листов и оценок до / после.
• Приготовьте чашки TSA: Инструкции по приготовлению: добавьте 10 г триптического соевого агара (TSA) в 250 мл воды в контейнере, пригодном для микроволновой печи. Готовьте раствор в микроволновой печи примерно 3 минуты (до кипения). Вылейте горячий раствор в чашки Петри так, чтобы полностью покрыть дно. Дайте чашкам Петри постоять 20 минут, пока агар не затвердеет. (Примечание: из 250 мл раствора TSA можно приготовить 30 чашек Петри; отрегулируйте количество соответствующим образом в зависимости от того, сколько чашек вы хотите приготовить.)
• Пометьте три чашки Петри для каждой группы, используя маркер, чтобы написать номер / название группы и класс на крышках. Также четко отметьте на каждой из трех крышек: немытую, вымытую, продезинфицированную.

Со студентами

Рис. 2. Студенты наносят на планшеты штриховку с образцами бактерий, обнаруженных на их руках. Авторское право

Copyright © 2012 Жасмин Хьюм, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Сообщите учащимся, что образцы бактерий будут собираться с поверхности их рук, и со временем бактерии будут расти.Чтобы уменьшить ошибку эксперимента, берите образцы только с руки одного ученика, но в трех разных условиях:

• немытые руки
• ручная стирка с мылом
• дезинфекция рук антибактериальным гелем для рук

Часть I: Растрескивание пластин

1. Попросите учащихся выбрать по одному учащемуся в каждой группе для каждой из следующих ролей: Образец ученика (предоставляет образцы рук), Сваббер (собирает образцы мазков), Supervisor (проверяет правильность чашки Петри. используется) и стиральная машина (контролирует мытье и дезинфекцию второй руки ученика образца).Примечание. Чтобы уменьшить ошибку эксперимента, важно, чтобы все образцы были получены от одного человека.
2. Раздайте каждой группе по три предварительно маркированных чашки Петри; попросите учащихся обратить внимание на маркировку каждой крышки.
3. Поручить студентам начать с «немытой» чашки Петри. Второй член группы, Швабра, должен аккуратно протереть ватным тампоном поверхность ладони этого ученика. Убедитесь, что тампон не ложится на ватный тампон.
4. Наблюдатель, третий член группы, должен открыть «немытую» чашку Петри, содержащую агар.
5. Swabber следует осторожно протереть образец ватного тампона, взятый с немытой руки, взад и вперед по агару. Напомните Швабру, что нужно быть очень осторожным, чтобы не надавливать при этом слишком сильно, чтобы не порвать агар.
6. Супервайзер должен закрыть чашку Петри.
7. Попросите четвертого члена группы, Мойщика, тщательно вымыть одну руку ученика из выборки с мылом и водой. (Примечание: группы должны подходить к раковине по одной, чтобы избежать перекрестного загрязнения.)
8. Сваббер и супервизор должны повторить шаги 4-6 для этой руки; будьте осторожны, чтобы не повредить блюдо с надписью «вымыто».
9. Наконец, мойщик должен нанести дезинфицирующее средство для рук на другую руку образца ученика (руку, которую не мыли, на предыдущем этапе). Дайте руке высохнуть на воздухе, пока весь гель не испарится.
10. Попросите учащихся повторить шаги 4–6 для этой руки, за исключением того, что на этот раз будьте осторожны, чтобы на тарелке с надписью «продезинфицировано» остались полосы.

Часть II: Сбор данных

Если вычислительные ресурсы ограничены, соберите данные и продемонстрируйте классу, как выполняется эта часть деятельности.

Если позволяют вычислительные ресурсы и учащиеся могут самостоятельно обрабатывать изображения, представьте им следующие инструкции ImageJ®.

1. Сделайте снимок каждой пластины примерно через четыре дня после нанесения штрихов. Сохраните каждый файл на свой компьютер, назвав его описательно (например, «unwashed_day4.jpg» или «sanitized_day5.jpg»). Рисунок 3. ImageJ® анализирует размер круглых черных частиц (колоний) и выражает его как долю исследуемая область. авторское право

   Copyright © 2012 Жасмин Хьюм, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

2. Откройте программу ImageJ®.
3. В раскрывающемся меню выберите «Файл»> «Открыть».
4. Выберите файл изображения для анализа.
5. Проведите линию над масштабной линейкой. Выберите Анализировать> Установить масштаб. Заполните поле «Известное расстояние» для длины масштабной линейки и установите «Единицы». Проведение линии над масштабной линейкой сообщает ImageJ®, сколько пикселей соответствует заданному расстоянию (длине масштабной линейки). Это позволяет программному обеспечению определять размер и, следовательно, площадь различных функций, которые появляются на вашем изображении.
6. Щелкните Изображение> Настроить> Порог. В качестве порогового цвета выберите Ч / Б . Отрегулируйте уровни оттенка, насыщенности и яркости так, чтобы колонии бактерий были черными, а фоновый агар — белым.
7. На панели инструментов выберите изображение «Круг». Нарисуйте круг по краю чашки Петри, чтобы определить точную область, в которой программа будет измерять бактерии.
8. Затем в меню «Анализ» выберите «Анализировать частицы». Установите размер «верхнего предела» на 4 см ² (обычно бактериальные колонии не превышают 4 см ² ).«Окружность» должна быть 0–1 , а в раскрывающемся меню «Показать» выберите Nothing . Выберите «Суммировать» из контрольного списка. Нажмите ОК .
9. Откроется окно «Сводка», в котором представлены данные о площади чашки Петри, покрытой колониями бактерий. Эти данные находятся в столбце «Общая площадь» и представлены в квадратных единицах по сравнению с тем, что вы ввели на шаге 5. В окне «Сводка» также отображается «Доля площади». Учащиеся могут записать долю площади (выраженную в процентах от общей измеренной площади) и использовать ее в качестве своих данных о количестве чашки Петри, покрытой бактериями.
10. Если вы выбрали, вы можете сохранить измененную фотографию, выбрав «Файл»> «Сохранить как»> «Новое имя».

Словарь / Определения

аэробное дыхание: дыхание, требующее кислорода.

анаэробное дыхание: дыхание, не требующее кислорода.

бактерии: одноклеточный микроорганизм без ядра.

колония: видимое скопление бактерий.

эукариотическая: клетка, имеющая ядро.

деление: одна клетка делится на две, так размножаются бактерии.

фотосинтез: преобразование световой энергии в химическую энергию для поддержания жизнедеятельности организма.

прокариотическая: клетка без ядра.

Оценка

Предварительное обследование — Попросите учащихся индивидуально заполнить предварительные обследования на наличие бактерий.Просмотрите их ответы, чтобы оценить их понимание.

Рабочий лист — Попросите учащихся использовать «Где мои бактерии?» Рабочий лист для руководства деятельностью. Они должны работать с рабочими листами только в своих группах, без обмена ответами между группами. И каждый студент должен заполнить свой собственный рабочий лист. Просмотрите их данные, графики и ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Опрос после занятия — Попросите учащихся индивидуально заполнить опросы на содержание бактерий после оценки.Просмотрите их ответы, чтобы оценить глубину их понимания.

Вопросы безопасности

• Как только на чашках появятся полосы и крышка чашки Петри будет заменена, наложите два куска ленты, чтобы крышки оставались соединенными; однако крышка не должна быть герметичной.
• Держите чашки Петри подальше от учащихся до момента анализа данных. Ни один студент не должен прикасаться к агару или бактериям .При фотографировании ненадолго откройте крышку и немедленно установите ее на место.
• Когда задание будет завершено и будут сделаны снимки всех образцов, немедленно выбросьте чашки Петри в контейнер для мусора, который находится в безопасном месте подальше от студентов.

Советы по устранению неполадок

Для оптимального роста бактерий поместите чашки Петри в хорошо вентилируемое теплое место при температуре от 22 C (72 ⁰F) до 37 ⁰C (99 ⁰F).)

Масштабирование активности

• Для более низких классов не анализируйте изображения и просто исследуйте рост бактерий на глаз. Сравните три образца друг с другом, чтобы получить относительное квантование количества роста бактерий в чашках Петри.
• Для старших классов чаще делайте снимки образцов для количественной оценки и построения графиков. Ожидайте, что полученные графики покажут экспоненциальный рост бактерий с течением времени.Математически сопоставьте экспоненциальные кривые данных и выполните регрессию, чтобы определить, насколько точно экспериментальные данные соответствуют теоретическим предсказаниям.

авторское право

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2012 Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Авторы

Жасмин Хьюм; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Программа AMPS GK-12, Политехнический институт Нью-Йоркского университета

Благодарности

Это мероприятие было разработано программой «Применение мехатроники для развития науки» (AMPS), финансируемой Национальным научным фондом GK-12, грант №. 0741714. Однако это содержание не обязательно отражает политику NSF, и вы не должны предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Дополнительную поддержку оказала Центральная Бруклинская инициатива STEM (CBSI), финансируемая шестью благотворительными организациями.

Последнее изменение: 14 декабря 2021 г.

вирусов: учителя (Science Trek: Idaho Public Television)

Основные сведения о вирусе

Изучите основы вирусов: что это такое, как они работают и как заражают хост.

«Большая книга с картинками» о вирусах предназначена для использования в качестве онлайн-каталога изображений вирусов и в качестве образовательного ресурса для тех, кто ищет дополнительную информацию о вирусах.

Общество микробиологов представляет обзор вирусов, информацию о конкретных вирусных заболеваниях и несколько удивительных изображений.

Посетите Biology4Kids, чтобы подробнее узнать о различных видах микробов, в том числе о вирусах, мельчайших из самых маленьких.

Ресурсы от PBS Learning Media

Virus Information and Protection — это набор интерактивных материалов, видеороликов, вопросов для обсуждения и видеороликов для учащихся K-5 и 6–12 классов.В комплект входят вспомогательные материалы для учителей.

Как далеко можно кашлять и чихать? Вы можете быть удивлены! Смотрите результаты исследований в этом ролике от NOVA.

Influenza 1918, фильм из серии PBS «Американский опыт», включает статьи, хронологию и руководство для учителя. Secrets of the Dead: Killer Flu развивает науку, исследуя происхождение и эволюцию вируса гриппа и стремясь создать эффективную вакцину.

«Почему вакцины работают» объясняет историю и науку о вакцинах.

Spillover: Zika, Ebola, and Beyond — это увлекательная коллекция, посвященная вирусным заболеваниям, которые «передаются» от животных к людям. Он начинается с вопроса «Что такое вирусы?» и проходит через источники, передачу, эпидемию и отслеживание контактов. Для средней школы и выше.

COVID-19: несколько ресурсов с сопроводительными материалами для учителей призваны помочь вам объяснить пандемию коронавируса.

Планы уроков и многое другое

Знакомство с микробами, согласованный со стандартами план полного урока для 3–5 классов, исследует разницу между вирусами и бактериями.

«Микробы и тело» — это урок начального уровня, предназначенный для демонстрации того, где существуют микробы, как они могут проникать в организм и влиять на него и как организм защищает себя от них.

В Университете штата Аризона есть отличные классы для учителей старших классов. «Пусть зародятся микробы» и «Загадочные патогены» — это увлекательные, удобные для учащихся страницы, а в прилагаемом руководстве для учителя есть полный план урока, эксперименты и слайд-шоу.

На том же сайте ASU ознакомьтесь с рассказом комиксов об иммунной системе «Вирусы и вирусные атаки».В прилагаемом руководстве для учителя есть предложения по использованию вирусной атаки в классе.

В

Kids Health есть руководства для учителей с уроками и мероприятиями, которые помогают учащимся узнать о вирусной передаче простуды и гриппа. Ознакомьтесь с руководствами для классов К-2, 3-5 и 6-8.

E-Bug предлагает наборы уроков для учащихся начальной школы (микробомания, ужасные руки и суперсиха) и для учащихся среднего уровня (микробы, распространение инфекции и иммунитет / вакцины).

Научные ресурсы K8

Университета Бэйлора предлагают 12 уроков для учащихся средних школ по всем видам микробов, включая урок о болезнях, вызванных микробами, и тематическое исследование инфекционного заболевания, в котором учащиеся берут на себя роль ученых.

Разрешить вспышку: На этом уроке эпидемиологии учащиеся средней школы участвуют в симуляциях, чтобы смоделировать распространение вирусных заболеваний среди населения.

Что вас действительно беспокоит? Это урок для средней школы, посвященный изучению того, как вирусы могут инфицировать человеческий организм и подорвать иммунную систему. Включает лабораторные работы, иллюстрирующие распространение вирусного заболевания.

Вспышка! «Исследование эпидемий и патогенов и наши средства защиты» — это планы практических занятий для учащихся 5-х классов и выше, подготовленные Американским обществом микробиологов.

Ресурсы для преподавателей

Сестры Амеба объясняют научные концепции в веселой и увлекательной форме. Посмотрите их анимационные видеоролики о вирусах и иммунной системе. Для 5 классов и выше.

В Exploratorium есть коллекция увлекательных практических занятий в классе, чтобы помочь студентам узнать о вирусах.Включены: «Что делает вакцина?» «Как мыло инактивирует вирусы?» «Как размножаются вирусы?» и многое другое.

LiveScience предлагает красочную, удобную для детей инфографику о COVID-19 о COVID-19, которой вы можете поделиться со своими учениками. Также ознакомьтесь с Ultimate Kids Guide to the Coronavirus.

Новости об эпидемии коронавируса имеют множество приложений для математики и грамотности, а также для естественных наук. Посмотрите, как некоторые учителя средней школы разработали уроки для своих классов.

«Как Лу заболел гриппом» из Американского музея естественной истории — это забавное наглядное объяснение того, как вирус может путешествовать по всему миру, чтобы заразить кого-то в вашем районе.

Что такое вирусы? Это простое видео для 3–4 классов предназначено для того, чтобы помочь учащимся понять, что они из себя представляют, как распространяются и как вакцины помогают бороться с ними.

вирусов: самый маленький микроб на Земле включает факты, инфографику и анимацию говорящего вируса.

БАМ! Body and Mind — это сайт CDC с классными ресурсами для учителей. Серия комиксов «Спросите ученого» состоит из двух интересных томов: «Как люди заражаются микробами?». И как мое тело борется с болезнями?

Найдите удобные и понятные определения словаря вирусов.

Как долго вирус может оставаться на дверной ручке? Узнайте на сайте Germy Surfaces из ScienceNet.

Чем бактерии отличаются от вирусов? Выращивайте свои собственные бактерии в этом эксперименте в классе от Science Kids.

5 экспериментов по выращиванию и тестированию бактерий

Если вас интересует обучение выращиванию бактерий, читайте дальше.

Как нам могут помочь бактерии?
Как бактерии могут нам навредить?
Что такое антибактериальные агенты?
Эксперимент № 1: мазок из клеток щеки
Эксперимент № 2: Тестирование антибактериальных агентов
Эксперимент № 3: Исследование мыла
Эксперимент № 4: Бактерии в воздухе
Эксперимент № 5: Домашний йогурт
Другие идеи экспериментов

---

Обзор бактерий

Бактерии — это одноклеточные или одноклеточные микроорганизмы.Они отличаются от клеток растений и животных, потому что у них нет отдельного, заключенного в мембрану ядра, содержащего генетический материал. Вместо этого их ДНК запутывается внутри клетки.

Отдельные бактерии можно увидеть только в микроскоп, но они размножаются так быстро, что часто образуют колонии, которые мы видим. Бактерии размножаются, когда одна клетка разделяется на две в процессе, называемом бинарным делением. Деление происходит быстро, всего за 20 минут. В идеальных условиях из одной бактерии может вырасти более миллиарда бактерий всего за 10 часов! (Хорошо, что природные условия редко бывают идеальными, иначе земля будет погребена бактериями!)

Выращивание и тестирование бактерий — это увлекательный проект в любое время или отличный проект для научной выставки.Бактерии повсюду, и, поскольку они быстро размножаются, их легко изучать, используя всего несколько простых материалов. Все, что вам нужно, — это чашки Петри, агар, стерильные тампоны или посевная игла. Агар представляет собой гелеобразную среду, которая обеспечивает питательные вещества и стабильную контролируемую среду для роста бактерий. Большинство бактерий будут хорошо расти при использовании питательного агара, но некоторые более требовательные бактерии (те, у которых более сложные потребности в питательных веществах, такие как Bacillus stearothermophilus , Branhamella catarrhalis и Bacillus coagulans ) предпочитают триптический соевый агар.

Вам также понадобится источник бактерий, и его нетрудно найти! Вы можете протирать рот или кожу, домашних животных, землю или домашние поверхности, например, кухонную раковину или унитаз. Если вы хотите изучить определенный тип бактерий, вы также можете приобрести живые культуры. Продолжайте читать, чтобы увидеть четыре эксперимента с использованием бактерий и множество других идей для научных проектов (также обратите внимание на этот практический набор для выращивания бактерий)! Рекомендуется наблюдение взрослых при работе с бактериями.

Как нам могут помочь бактерии?

Где бы мы были без бактерий? Что ж, возможно, у нас нет бактериальных заболеваний, но нам все равно будет намного хуже! Бактерии выполняют множество очень важных функций как в нашем организме, так и в мире вокруг нас.Здесь только несколько.

Пищеварение. Наш толстый кишечник полон полезных бактерий, которые расщепляют пищу, которую наш организм не может переварить самостоятельно. Как только бактерии расщепляют его, наш кишечник может поглощать его, давая нам больше питательных веществ из пищи.

Витамины. Бактерии в нашем кишечнике действительно производят и выделяют витамины, важные для нашего здоровья! Например, бактерий E. coli, бактерий в нашем кишечнике, являются основным источником витамина К.(Большинство E. coli полезны для нас, но есть вредный тип, вызывающий пищевое отравление.)

Продукты питания. Бактерии используются для превращения молока в йогурт, сыр и другие молочные продукты.

Кислород. Цианобактерии (которые раньше называли сине-зелеными водорослями) живут в воде и осуществляют фотосинтез, в результате чего образуется большая часть кислорода, необходимого для дыхания.

Очистка. Разливы нефти, сточные воды, промышленные отходы — бактерии могут помочь нам все это очистить! Они «поедают» масло или токсины и превращают их в менее вредные вещества.

Бактерии — удивительные существа, не так ли? Они могут быть такими опасными и в то же время такими важными. Продолжайте читать, чтобы увидеть эксперимент, в котором используются полезные бактерии!

Как бактерии могут нам навредить?

Некоторые виды бактерий вызывают болезни. Эти виды бактерий называются патогенами. Они очень быстро размножаются, как и все бактерии. Они бывают разных форм и могут вызывать заболевания от ушной инфекции до ангины или холеры. Они могут попасть в наш организм через рот и нос, а также через порезы и царапины.Некоторые из них переносятся воздухом, другие обнаруживаются в пище, что приводит к пищевым отравлениям. Бактерии также являются причиной накопления зубного налета на наших зубах, что может привести к образованию кариеса и заболеваний десен.

До открытия антибиотиков многие тяжелые бактериальные болезни неизлечимы и обычно заканчиваются смертью. Антибиотики действуют, уничтожая бактерии или подавляя их размножение, оставляя при этом собственные клетки организма невредимыми. Через некоторое время у некоторых бактерий развивается устойчивость к антибиотикам, и они перестают действовать против них.Из-за этого ученые постоянно исследуют новые антибиотики. (Многие заболевания, такие как ветряная оспа, гепатит или полиомиелит, вызываются вирусами, а не бактериями. Антибиотики не действуют против этих заболеваний.)

Бактериальные инфекции распространены, но многих из них можно избежать, если правильно приготовить, очистить и мыть руки.

Что такое антибактериальные агенты?

Как люди останавливают рост и распространение бактерий? Они контролируют это двумя способами: убивая клетки бактерий и останавливая размножение бактерий.Агент — это раствор или метод, который либо убивает, либо останавливает размножение. Бактерициды — это агенты, убивающие клетки бактерий. Статические агенты подавляют рост и размножение клеток.

Существует множество способов убить бактерии или предотвратить их размножение.

Физические методы:

• Стерилизация. Применение тепла для уничтожения бактерий. Включает сжигание (сжигание), кипячение и приготовление пищи.
• Пастеризация. Использование мягкого тепла для уменьшения количества бактерий в пище.
• Холодные температуры. Холод и замораживание — два наиболее распространенных метода, используемых в домашних условиях для сохранения продолжительности жизни продуктов.

Химические методы:

• Антисептики. Эти агенты можно наносить непосредственно на живые ткани, включая кожу человека.
• Дезинфицирующие средства. Эти агенты небезопасны для живых тканей. Дезинфицирующие средства используются для мытья туалетов, раковин, полов и т. Д.
• Консерванты. Они используются почти во всех обработанных пищевых продуктах, которые доступны сегодня.Они подавляют рост бактерий в пище.
  • Некоторые пищевые консерванты: бензоат натрия, глутамат натрия (MSG), диоксид серы, соли, сахар и древесный дым.
• Антибиотики. Они убивают клетки бактерий, которые находятся внутри тела, не повреждая нормальные клетки. Антибиотики часто способны вылечить смертельные заболевания, например скарлатину. Однако они могут убивать и хорошие бактерии, и вредные.
  • Амоксициллин и ампициллин — подавляют стадии синтеза клеточной стенки (строительство)
  • Пенициллин — подавляет стадии синтеза клеточной стенки
  • Эритромицин — ингибирует трансляцию РНК для синтеза белка

---

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

Хотя большинство бактерий в окружающей среде не вредны для здоровых людей, когда они сконцентрированы в колониях, они могут быть опасными.

Чтобы свести к минимуму риск, при работе с бактериями надевайте одноразовые перчатки и тщательно мойте руки до и после. Никогда не ешьте и не пейте во время исследования бактерий, а также не вдыхайте и не проглатывайте растущие культуры. Работайте в помещении без сквозняков и максимально уменьшите поток воздуха. Держите чашки Петри с культуральной средой закрытыми — желательно заклеенными лентой — за исключением случаев отбора проб или дезинфекции. Даже в этом случае извлеките чашку Петри ровно настолько, чтобы вставить инструмент или покрыть среду отбеливателем или 70% изопропиловым спиртом.

По окончании экспериментов запечатайте посуду в полиэтиленовом пакете и утилизируйте. Прикрывайте случайные повреждения или пролитие отбеливателем или спиртом в течение 10 минут, затем аккуратно подместите, запечатайте в полиэтиленовом пакете и выбросьте.

---

Приготовление блюд с культурой

Прежде чем вы сможете выращивать бактерии, вам необходимо приготовить стерильные чашки для культивирования. Бутылка питательного агара объемом 125 мл содержит примерно 10 чашек Петри.

Метод водяной бани — Ослабьте крышку бутылки с агаром, но не снимайте ее полностью.Поместите бутылку в горячую воду при температуре 170–190 ° F, пока весь агар не станет жидким. Чтобы бутылка не опрокинулась, поддерживайте уровень воды на уровне агара.

• Дайте агару остыть до 110–120 ° F (когда бутылка все еще теплая, но не слишком горячая), прежде чем разливать ее в чашки Петри.
• Сдвиньте крышку чашки Петри ровно настолько, чтобы влить в нее агар. Налейте достаточно агара, чтобы покрыть от 1/2 до 2/3 дна чашки (около 10-13 мл). Не позволяйте горлышку бутылки касаться блюда.Немедленно накройте чашку, чтобы предотвратить загрязнение, и осторожно наклоняйте ее вперед и назад, пока агар не покроет все дно чашки. (Заполните столько чашек, сколько у вас есть агара: вы можете хранить добавки вверх дном, пока не будете готовы их использовать.)
• Дайте чашкам Петри постоять один час, чтобы агар затвердел, прежде чем использовать их.

Эксперимент № 1: мазок из щеки

Приготовьте культуральную посуду, следуя приведенным выше инструкциям. После приготовления чашки с культурой используйте стерильный ватный тампон или иглу для посева и протрите внутреннюю поверхность щеки. Очень осторожно протрите тампон несколькими зигзагообразными движениями и закройте чашку крышкой. Вам нужно будет поставить блюдо в теплое место на 3-7 дней, прежде чем появятся бактерии. Ежедневно фиксируйте рост с помощью рисунка и письменного описания. Отдельные бактерии слишком малы, чтобы их можно было увидеть без мощного микроскопа, но вы можете увидеть колонии бактерий. Различают разные типы бактерий по цвету и форме колоний.

Эксперимент № 2: Тестирование антибактериальных агентов

Подготовка квадратов чувствительности

Одним из методов проверки антибактериальной эффективности вещества является использование «квадратов чувствительности».«Вырежьте небольшие квадраты из промокательной бумаги (или другой впитывающей бумаги), а затем смочите их любым веществом, которое вы хотите проверить: йодом, этиловым спиртом, антибактериальным мылом, антисептиками, чесноком и т.д. t заразить их. Промаркируйте их стойкими чернилами, смочите их выбранным веществом и промокните излишки жидкости бумажным полотенцем.

Сбор бактерий

Определитесь с источником сбора бактерий. При использовании квадратов чувствительности убедитесь, что есть только один источник, и старайтесь, чтобы каждое блюдо было как можно более единообразным.Источники могут включать кухонную раковину, счетчик в ванной, сотовый телефон или другую поверхность, которую вы хотите проверить. Протрите стерильным тампоном выбранную поверхность, а затем слегка протрите им приготовленную чашку с агаром в виде зигзага. Переверните блюдо и повторите.

Установка эксперимента

Каждый эксперимент должен иметь контрольную чашку, показывающую рост бактерий в нормальных условиях, и одну или несколько тестовых чашек, в которых вы изменяете определенные переменные и исследуете результаты.Примерами переменных для тестирования являются температура или наличие антисептиков. Как они влияют на рост бактерий?

• Обозначьте одну чашку «Контрольная». Затем в вашей тестовой чашке с помощью пинцета добавьте квадраты чувствительности, пропитанные веществом, антибактериальные свойства которого вы хотите проверить. Хорошей идеей будет добавить простой квадрат промокательной бумаги, чтобы посмотреть, влияет ли она сама по себе на рост бактерий. Для достижения наилучших результатов используйте несколько тестовых чашек и контролируйте переменные, чтобы условия были идентичными для каждой чашки: бактерии, собранные из одного и того же места, подвергнутые воздействию одинакового количества антибактериального вещества, хранятся при той же температуре и т. Д.Чем больше тестов вы проведете, тем больше данных вы соберете и тем более уверены в своих выводах.
• Поместите всю посуду в темное место с комнатной температурой, например в стенной шкаф.

Подождите 3-7 дней и исследуйте рост бактерий в посуде, не снимая крышек. Вы увидите несколько круглых точек роста; это колонии бактерий. В зависимости от того, где вы собирали образцы бактерий, в вашей посуде может расти несколько типов бактерий (и даже плесень!). Разные типы колоний будут иметь разные цвета и текстуры. Если у вас есть составной микроскоп или стереомикроскоп, попробуйте рассмотреть колонии поближе, чтобы увидеть больше различий.

Сравните количество бактерий в контрольной чашке с количеством в тестовых чашках. Затем сравните количество бактерий, размножающихся вокруг каждого квадрата бумаги. У какого из них бактерии растут ближе всего? Рядом с каким из них растет наименьшее количество бактерий? Если вы сделали более одного тестового блюда, будут ли результаты одинаковы для всех тестовых чашек? Если нет, то какие переменные, по вашему мнению, могли повлиять на результаты? Как это влияет на ваши выводы?

В качестве вариации этого эксперимента проверьте влияние температуры на рост бактерий вместо использования квадратов чувствительности.Поставьте контрольную чашку при комнатной температуре, а другую посуду поместите в темное место с другой температурой.

Эксперимент № 3: Исследование мыла

Каждый раз, когда вы касаетесь чего-либо, вы, вероятно, приобретаете новые бактерии и оставляете некоторые после себя. Вот сколько инфекционных заболеваний распространяется — мы делимся своими бактериями со всеми вокруг! Даже бактерии, которые безопасно живут на нашей коже, могут вызвать заболевание, если попадают внутрь нашего тела через рот, порезы и царапины. Это одна из причин, почему так важно часто и хорошо мыть руки.

Какое мыло лучше всего сокращает количество бактерий на наших руках? Вы можете проверить это, выращивая культуры некоторых бактерий в чашках с агаром и Петри.

Материалы

Что делать

1. Подготовьте агар в соответствии с инструкциями на этикетке, затем налейте столько, чтобы покрыть дно каждой чашки Петри. Накройте посуду и дайте им постоять около часа, пока агар снова не затвердеет. (Если вы не собираетесь использовать их сразу после того, как они остынут, храните их в холодильнике в перевернутом виде.)

2. Когда чашки Петри будут готовы, соберите несколько бактерий с руки или руки добровольца. (Убедитесь, что человек не мыл руки слишком недавно!) Сделайте это, зигзагообразно протирая ладонь стерильным тампоном.

3. Снимите крышку с чашки Петри и слегка потрите тампон взад и вперед зигзагообразно по агару. Переверните блюдо на четверть оборота и снова сделайте зигзаг. Накройте чашу и повторите шаги два и три для другой чашки, используя новый стерильный тампон.Маркируйте посуду «Тест» и «Контроль». (Вы можете приготовить несколько блюд, чтобы сравнить результаты.)

4. Разрежьте промокательную бумагу на маленькие «квадратики чувствительности». Используйте стойкие чернила, чтобы пометить квадраты для различных типов чистящих средств для рук, которые вы собираетесь протестировать, например, «R» для обычного мыла, «A» для антибактериального мыла и «S» для дезинфицирующего средства для рук. Используя пинцет, окуните каждый квадрат в соответствующий очиститель. Промокните излишки чистящего средства бумажным полотенцем, а затем поместите квадраты на агар в чашку «Test». (Разложите квадраты так, чтобы между ними оставалось расстояние.) Добавьте один квадрат простой промокательной бумаги, чтобы проверить, оказывает ли сама промокательная бумага какой-либо эффект. Не кладите квадраты в «контрольную» посуду — она ​​покажет вам, как будет выглядеть рост бактерий без мыла.

5. Поставьте посуду в темное место с комнатной температурой, например, в стенной шкаф, и оставьте ее в покое на несколько дней.

Что случилось

Скорость роста бактерий в ваших блюдах будет зависеть от температуры и других факторов.Проверьте свои культуры через пару дней, но вы, вероятно, захотите подождать 5–7 дней, прежде чем записывать данные. Вы увидите несколько круглых точек роста; это колонии бактерий. В посуде могут расти несколько видов бактерий. Разные типы колоний будут иметь разные цвета и текстуры.

Для каждого теста на мыло подсчитайте и запишите количество колоний бактерий в каждой чашке. Чтобы узнать, насколько эффективным было каждое мыло, разделите количество колоний в тестовой чашке на количество колоний в контрольной чашке, затем вычтите результат из 1 и запишите ответ в процентах. Например, если в вашей контрольной чашке было 100 колоний, а в тестовой чашке для мыла — 30, мыло уничтожило 70% бактерий: 1 — (30 ÷ 100) = 0,7 = 70%

Согласно вашим результатам, какой тип мыла был наиболее эффективным в уничтожении бактерий? Действительно ли «антибактериальное» мыло работает лучше обычного? Насколько эффективно мыть руки водой без мыла? Какие дополнительные тесты вы можете провести, чтобы определить, какое мыло и методы мытья рук наиболее эффективны при уничтожении бактерий?

Эксперимент № 4: Бактерии в воздухе

Для этого эксперимента вам понадобятся две чашки для культивирования, в которых вы продемонстрируете, как антибактериальные средства (например, антибиотики и бытовые чистящие средства) влияют на рост бактерий.

Храните посуду с закрытыми крышками в помещении с комнатной температурой. Оставьте чашки с культурой выставленными примерно на час.

Пока вы ждете, вырежьте небольшие квадраты из бумаги (хорошо подойдет промокательная бумага), пометьте их названиями антибактериальных средств, которые вы собираетесь тестировать (например, «L» для лизола, «A» для спирта и т. Д.) И замочите каждый в отдельном бытовом химикате, который вы хотите проверить на антибактериальные свойства. Если у вас есть время, вы можете также поэкспериментировать с натуральными антибактериальными средствами, такими как масло чайного дерева или красный перец.Сотрите излишки жидкости и с помощью пинцета установите каждый квадратик на отдельное место в одной из чашек для культивирования. Вторая посуда для культивирования — это ваш «контроль». Она покажет вам, как выглядит культура воздушных бактерий без каких-либо химических агентов.

Храните посуду (с закрытой крышкой) в темном месте, например в чулане, где ее не будут трогать в течение нескольких дней. Через 3-7 дней возьмите обе чашки с культурой и внимательно наблюдайте за ростом бактерий в каждой чашке, не снимая крышки. Бактерии будут видны небольшими цветными скоплениями.Записывайте свои наблюдения и делайте рисунки. Вы также можете ответить на следующие вопросы. В контрольной культуре, какая часть чашки покрыта бактериями? В тестовой культуре с квадратной чувствительностью бактерии покрыли эту чашку в той же степени, что и контрольная культура? Какое влияние оказывает каждое из химических веществ на рост бактерий? Убило ли конкретное химическое вещество бактерии или просто замедлило их рост?

• Для дальнейшего изучения вы можете использовать набор дисков с антибиотиками, чтобы узнать, что различные антибиотики могут сделать против бактерий.
• Для более сложного проекта узнайте, как окрашивание по Граму связано с использованием антибиотиков.

Эксперимент 5: домашний йогурт

Обычно, когда люди думают о «бактериях», они думают о вредных микробах. Однако не все формы бактерий вредны!
Вы можете насладиться вкусным продуктом из полезных бактерий, приготовив дома йогурт.

Вам понадобится закваска (продается в продуктовых магазинах или магазинах здорового питания) или еще одна чашка простого, неароматизированного йогурта с живыми культурами.(Если он содержит живые культуры, это будет указано на упаковке.)

Медленно нагрейте четыре чашки молока, пока оно не станет горячим, но не до кипения или ожогов. Температура должна быть около 95-120 градусов, чтобы убить часть вредных бактерий. Слегка охладите, пока молоко не станет теплым, а затем добавьте одну чашку активного йогурта или закваску.

Перелейте смесь в большую миску (или стеклянные банки) и накройте. Перед использованием убедитесь, что миска или банки стерилизованы, пропустив их в посудомоечной машине или вымыв очень горячей водой.

Существует два различных метода культивирования йогуртовой смеси: вы можете поместить закрытую миску или банки в чистый пластиковый охладитель и наполнить охладитель горячей водой до уровня чуть ниже верха емкостей для культивирования. При использовании этого метода вам нужно будет время от времени наполнять кулер горячей водой, чтобы температура йогурта оставалась постоянной. Другой метод — обернуть контейнеры грелкой и полотенцами, установив грелку на низкий или средний огонь.

Проверьте смесь после нагревания в течение 3 1/2 — 4 часов.Он должен иметь гладкую кремообразную консистенцию, похожую на покупной йогурт. Если смесь еще не застыла, прогрейте ее еще 1-2 часа. Когда он достигнет нужной консистенции, добавьте ароматизатор, например экстракт ванили, шоколадный сироп или ягоды, и храните йогурт в холодильнике. Держится пару недель. В целях безопасности мы рекомендуем не есть йогурт, который расслоился или имеет нетипичную консистенцию.

Больше идей для экспериментов с бактериями

Вот еще несколько идей проектов, которые вы можете попробовать самостоятельно или использовать в качестве основы для проекта научной ярмарки бактерий:

• Средство для полоскания рта .Промойте зубы и десны и посмотрите, насколько хорошо зубная паста или жидкость для полоскания рта действуют против бактерий, вызывающих зубной налет на ваших зубах.
• Собачья пасть : Слышали ли вы, что люди говорят, что собачья пасть чище человека? Проведите эксперимент, чтобы проверить, так ли это на самом деле!
• Пластырь . Некоторые пластыри рекламируются как антибактериальные. Проверьте, действительно ли они эффективнее обычных пластырей в подавлении бактерий.
• Бутылка для воды .Безопасно ли наполнять бутылку с водой, не мывая ее? Проверьте образец воды со дна бутылки с водой, который использовался в течение пары дней, и сравните его с образцом из только что открытой бутылки с чистой водой. Вы также можете проверить, не попадает ли в бутылку больше бактерий, если пить через рот или через трубочку.
• Туфли . Бактерии растут в вашей обуви? Есть ли разница в росте бактерий между тканевой обувью и кожей? Помогают ли присыпки для ног уничтожать бактерии?
• Зубная щетка .На вашей зубной щетке растут бактерии? Какими способами вы могли бы попытаться сохранить его в чистоте? Жидкость для полоскания рта? Горячая вода?
• Макияж . Некоторые люди рекомендуют менять тушь каждые шесть недель, потому что в тубе могут размножаться бактерии. Проверьте это, сравнив рост бактерий на старой и новой неиспользованной туши. Вы также можете проверить, сколько бактерий содержится на других видах макияжа.

Полезные микроорганизмы — обзор

Аспекты безопасности пищевых продуктов

Помимо полезных микроорганизмов, сырое молоко может содержать множество патогенных бактерий и бактерий, имеющих сомнительный статус безопасности, например энтерококки, проявляющие устойчивость к антибиотикам, и бактерии, продуцирующие биогенные амины. Выживание болезнетворных микроорганизмов, присутствующих в сыром молоке, во многом зависит от технологии, применяемой при переработке сыра. Скорость подкисления и температурно-временной профиль всего процесса, включая созревание, а также влажность и содержание солей являются основными факторами, влияющими на выживание и рост патогенов в сыре. Вследствие преобладания в сыром молоке и потенциала выживания и роста во время производства сыра и созревания сыра (значение D , диапазон температур роста, устойчивость к кислотам и соли), патогены, наиболее часто встречающиеся в сырых молочных сырах, — энтеротоксины. -продуцирующий Staphylococcus aureus , продуцирующий веротоксин Escherichia coli (VTEC), L.monocytogenes и Salmonella spp. Это серьезная проблема безопасности, так как потребление даже небольшого количества Salmonella spp. или патогенный E. coli (10–100 КОЕ на порцию) и среднее количество L. monocytogenes (10 ⁴ –10 ⁵ КОЕ на порцию) могут вызывать заболевание. В частности, сыры, созревшие на поверхности, наиболее подвержены психротрофному загрязнению L. monocytogenes на поверхности (из-за pH, близкого к нейтральному), как во время созревания, так и во время хранения при низких температурах.Загрязнение молока S. aureus обычно связано с инфекциями вымени. Сырое молоко низкого качества может содержать несколько тысяч на мл, и, следовательно, свежий творог, произведенный из такого молока, может иметь количество S. aureus более 10 ⁵ г ^-1 из-за роста и пассивного обогащения. сырная матрица. Если количество S. aureus превышает 10 ⁵ КОЕ г ^-1 , могут образоваться значительные количества стафилококковых энтеротоксинов (SET), которые будут сохраняться в твороге в течение нескольких месяцев, хотя сами бактерии значительно уменьшаются в течение созревание сыра.Европейский Регламент (ЕС) № 2073/2005 о микробиологических критериях для пищевых продуктов установил критерии технологической гигиены для коагулазо-положительных стафилококков, требуя проверки продукта в те периоды производственного процесса, когда ожидается, что количество стафилококков будет самым высоким. . В 2019 году был опубликован Регламент Комиссии (ЕС) 2019/229, вносящий поправки в Регламент ЕС (ЕС) № 2073/2005.

Сверхтвердые и твердые сыры, изготовленные из сырого молока, такие как Пармиджано Реджано, Грюйер, Конте и Эмменталер, считаются свободными от жизнеспособных патогенов, поскольку твердые сыры сочетают в себе ряд препятствий, препятствующих их выживанию, а именно: температура, применяемая во время варки и прессования, низкие значения pH и влажности, а также более длительные минимальные периоды созревания в диапазоне 4–18 месяцев.Тем не менее, на поверхности сверхтвердых и твердых сыров необходимо предотвратить повторное заражение патогенами (например, L. monocytogenes ).

Полутвердые сыры более восприимчивы к заражению патогенами, поскольку температура, применяемая во время производства, приближается к оптимальной для роста. Патогены, такие как S. aureus , E. coli или Salmonella spp. можно контролировать, если поддерживать низкий уровень загрязнения чана для молока и если быстрое производство кислоты обеспечивается добавлением активной закваски. L. monocytogenes , который может присутствовать в сыром молоке, практически не инактивируется во время производства и созревания полутвердого сыра. Следовательно, регулярное исследование молока, а также образцов сырной корки является важной мерой для борьбы с L. monocytogenes в полутвердом сыром молочном сыре.

Мягкие сыры очень чувствительны к заражению L. monocytogenes , Salmonella spp. S. aureus и E. coli . Мягкие сыры производятся в виде короткозрелых буханок, что делает их склонными к значительному снижению кислотности за счет поверхностной микрофлоры.Вместе с тем фактом, что мягкие сыры могут содержать остаточные сахара, в зависимости от применяемой технологии, это создает благоприятные условия для этих патогенов с лучшей выживаемостью на кожуре по сравнению с сердцевиной сыра и даже с ростом. Поскольку мягкие сыры обычно потребляются с кожурой, мониторинг сырого молока и готового продукта с более высокой частотой по сравнению с другими видами сыра является ключевым элементом стратегии, обеспечивающей безопасность этих продуктов для пищевых продуктов.

В качестве основного средства обеспечения безопасности пищевых продуктов молоко часто обрабатывают пастеризацией, термической обработкой или микрофильтрацией для устранения или снижения концентрации патогенных бактерий, присутствующих в чанах с молоком.Однако частота вспышек заболеваний, связанных с потреблением сыра, и появление зараженных сыров на рынке не выше для сырых молочных сыров, чем для пастеризованных молочных сыров. В Соединенных Штатах все вспышки листериоза, приводящие к летальному исходу, были связаны с повторным заражением пастеризованных сыров (Costard et al., 2017). В Европе высокий уровень безопасности в первую очередь достигается за счет внедрения комплексных концепций HACCP на сырных заводах, перерабатывающих сырое молоко, и программ мониторинга, основанных на законодательно определенных критериях безопасности пищевых продуктов и критериях технологической гигиены.Некоторые страны игнорируют тот факт, что сырые молочные сыры могут соответствовать высоким стандартам безопасности пищевых продуктов, и требуют маркировки всех сыров, изготовленных из непастеризованного молока, специальными предупреждениями о вреде для здоровья (рис. 3). В США правила Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) требуют, чтобы все сыры, изготовленные из непастеризованного молока, были выдержаны не менее 60 дней перед продажей. Как следствие, традиционные мягкие сыры, такие как Brie de Meaux и Camembert de Normandie, доступны на рынке США в виде сыра из пастеризованного молока.

Рис. 3. Пример маркировки сырых молочных сыров предупреждениями о состоянии здоровья.

Тепловая обработка снижает риск появления патогенов в чане с молоком, но одновременно снижает биоразнообразие флоры, присутствующей в готовом сыре. Сыры из сырого молока содержат сложную флору, действующую как защитный барьер против патогенов (Montel et al., 2014), тогда как пастеризованные молочные сыры гораздо более восприимчивы к постпастеризационному загрязнению, например к заражению E.coli и L. monocytogenes , обычно встречающиеся в помещениях для созревания или во время разделки в помещениях розничной торговли.