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Comment faire pousser des bactéries ?


Nous avons cette expérience scientifique sur la façon de cultiver une bactérie, notre professeur nous a dit d'utiliser de la gélatine, du bouillon de bœuf et du sucre comme alternative à la gélose. Je ne comprends pas pourquoi nous avons besoin de gélatine, de bouillon de bœuf et de sucre pour faire pousser une bactérie. Quel ingrédient dans ces 3 matériaux peut aider à la croissance des bactéries ?


Il y a plusieurs conditions pour que les bactéries se développent.

  • Une source de carbone - Le sucre
  • Une source d'azote / acides aminés - Bouillon de boeuf
  • La gélatine est là pour tout maintenir en place, elle n'apporte aucun nutriment.

Tout ce qui vit a besoin de nourriture pour grandir. Cet aliment peut être aussi simple que les nutriments nécessaires à la construction de pièces pour des tâches plus complexes comme le stockage et/ou la conversion d'énergie.

Différentes bactéries nécessitent différentes choses. Une source de nutriments comme le bouillon de bœuf contient beaucoup d'acides aminés et de protéines qui peuvent nourrir un large éventail de bactéries.

Le sucre est une réserve d'énergie dense que de nombreuses bactéries peuvent utiliser pour alimenter les processus biologiques.

La gélatine est un mélange de peptides et de protéines qui ajoute encore plus de nutriments au système. Plus important, sa structure gélatineuse épaisse agit comme un liant/substrat qui empêche tout ballottement dans le plat (ce qui peut être très gênant pour le déplacer).

En bref, la simple boîte de Pétri consiste à fournir une grande variété de nutriments afin qu'elle puisse soutenir la croissance d'une grande variété de microbes.


Une expérience scientifique choquante sur les bactéries : cultivez une ferme de germes

Je pensais que ma maison était propre. Il semble certainement propre et bien rangé. Il n'y a pas de tas de déchets ou de comptoirs collants. Qui savait qu'il y avait tant de bactéries cachées ? Je suis tellement content que nous ayons fait cette expérience scientifique sur les bactéries !

Nous avons récemment étudié les bactéries dans notre programme scientifique, NOEO Biology 2, en lisant un peu de Le livre complet du microscope. J'aime les livres scientifiques d'Usborne car ils incluent des suggestions d'expériences. Le livre suggérait de prendre une culture bactérienne des mains, mais nous avons décidé d'aller un peu plus loin dans cette expérience scientifique sur les bactéries et de cultiver d'autres surfaces autour de notre maison pour créer notre propre petite ferme de germes.

Les résultats ont été assez choquants.


Comment faire pousser des bactéries ? - La biologie


Les ingrédients et le frottis bactérien de la fenêtre.

Nous avons essayé quelques formules de milieu de croissance maison dans lesquelles nous pouvions faire pousser des cultures bactériennes. Dans les vrais laboratoires, un produit végétal appelé gélose est utilisé pour fabriquer un gel. La gélose est fondue et versée dans des boîtes de Pétri, puis refroidie jusqu'à ce qu'elle se solidifie à nouveau. Pour obtenir des échantillons de bactéries, un coton-tige stérile est frotté sur une surface. Ensuite, le plat est strié en frottant l'écouvillon en zigzag sur la gélose. Il est mis de côté dans un endroit chaud et laissé pousser pendant plusieurs jours.

La première formule était tirée de The Science of Life de Frank G. Bottone, Jr. Elle utilisait une boisson diététique Jello et SlimFast aromatisée combinée. Au lieu de boîtes de Pétri, nous avons utilisé de petits gobelets en plastique (du genre de ceux dans lesquels on met du ketchup dans les fast-foods) recouverts d'une pellicule de plastique transparent maintenue par un élastique. Pour les écouvillons stériles, nous avons pris des Q-Tips et les avons plongés dans une tasse d'eau bouillante. Malheureusement, cette formule a fait pousser des moisissures mais pas de bactéries.

Nous avons eu plus de chance avec la deuxième formule. Il provient d'un site Web appelé Science in the Real World et a été conçu par la biologiste Teresa Thiel de l'Université du Missouri. Il utilisait de la gélatine non aromatisée, des cubes de boulettes de bœuf et du sucre. Nous avons utilisé des bactéries du yaourt, des toilettes, la tige de notre plant de tomate hydroponique, l'intérieur d'une de nos bouches, l'intérieur de notre réfrigérateur, l'intérieur de notre aquarium, une fenêtre, l'intérieur d'un de nos nombrils, quelques la saleté de notre arrière-cour, le comptoir de la cuisine, une chaussette et un de nos doigts.


Le frottis naval et le frottis au doigt à 7 jours.


Le frottis de saleté après 2 jours et après 7 jours. Le duvet à droite est de la moisissure.


Technique d'inoculation

L'inoculation consiste à appliquer des bactéries sur votre gélose. Vous pouvez prélever un échantillon environnemental en glissant une surface avec un écouvillon, puis en glissant doucement la surface de la gélose en zigzag, mais généralement les échantillons bactériens pour l'ensemencement sont d'abord cultivés dans un bouillon nutritif. Pour obtenir les meilleurs résultats lors de l'étalement du bouillon bactérien, vous devez éviter de contaminer votre échantillon. À l'aide d'une boucle métallique stérile, vous prélevez un petit échantillon du bouillon, en le faisant glisser en zigzag sur la surface d'une plaque de gélose ou d'une gélose inclinée dans un tube à essai. Pour faire pousser des bactéries anaérobies, vous pousseriez la boucle sous la surface de la gélose dans un tube à essai.


Gélose, boîtes de Pétri et bactéries

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Apprenez à utiliser différents types de gélose pour cultiver des échantillons de bactéries dans des boîtes de Pétri. De plus, expérimentez avec des antibiotiques et des agents antibactériens et voyez comment faire pousser des bactéries.

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Alors, qu'est-ce que l'agar ? C'est un milieu gélatineux fournissant des nutriments et un environnement contrôlé stable pour la croissance des bactéries. La plupart des bactéries se développeront bien en utilisant de la gélose nutritive, mais certaines bactéries plus exigeantes préfèrent la gélose tryptique au soja.

Pour préparer des plaques de gélose, il suffit de chauffer et de verser dans une boîte de Pétri stérile. Ensuite, collectez les bactéries : tamponnez le long de n'importe quelle surface à tester (votre bouche, le comptoir de la salle de bain, etc.). Pour cultiver vos microbes, étalez légèrement l'écouvillon en zigzag sur la surface des plaques de gélose. Dans les 1-2 semaines, vous devriez voir des signes de croissance bactérienne.

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Comprendre les bactéries et les enzymes

La nature adaptable des bactéries permet d'exploiter des souches particulières pour leurs qualités bénéfiques. La biodégradation naturelle des déchets organiques peut être grandement améliorée par l'introduction de bactéries naturelles, non génétiquement modifiées et non pathogènes. Les "spécialistes" de la biodégradation sont sélectionnés scientifiquement pour leur production d'enzymes exceptionnelle et leur stabilité à long terme.

Dans l'environnement naturel, les bactéries et les enzymes qu'elles produisent jouent un rôle important dans la biodégradation : les bactéries produisent les enzymes essentielles pour métaboliser la source alimentaire (déchets organiques) en énergie nécessaire à la croissance future de l'organisme vivant. Les enzymes facilitent la phase du métabolisme dans laquelle les composés complexes sont divisés en composés plus simples (catabolisme). Ceci, à son tour, accélère le processus de conversion de la source de nourriture en une source d'énergie disponible pour la croissance et la reproduction bactériennes (et la production continue d'enzymes).

1. Contexte général
Bien que certaines bactéries puissent causer certaines maladies, de nombreuses autres bactéries sont non seulement inoffensives, mais elles sont en fait très bénéfiques. L'influence positive de ces nombreux organismes microscopiques utiles dans notre biosphère est incalculable. Par exemple, sans bactéries, le sol ne serait pas fertile (et toutes les plantes et tous les animaux dépendent en fin de compte de la fertilité du sol pour les matériaux nécessaires à la vie). Diverses espèces de bactéries sont impliquées dans la décomposition de la matière organique, la fermentation et la fixation de l'azote atmosphérique. De nombreuses bactéries communes de l'air, du sol et de l'eau sont capables de digérer les matières organiques mortes, les protéines, les glucides, les graisses et les graisses, ainsi que la cellulose, en les décomposant en molécules plus simples et en utilisant ces substances. Cette capacité impressionnante des bactéries en tant que groupe à produire une si grande diversité de changements biochimiques et de résultats finaux constitue l'un des faits marquants du monde naturel.

2. Taux de multiplication
Dans des conditions raisonnables et adaptées à la croissance, le taux de multiplication asexuée des bactéries est très rapide, il a été constaté qu'une cellule se divise toutes les 20 à 30 minutes. Ainsi, en supposant que les conditions soient propices à un taux d'une division toutes les 30 minutes, une seule cellule individuelle aura produit 4 cellules à la fin de la première heure, 16 au bout de deux heures et environ un million (1 000 000) à la fin des quinze (15) heures. Ainsi, lorsque des produits contenant des millions de bactéries sélectionnées par millilitre sont introduits dans des conditions appropriées, la croissance bactérienne éventuelle est astronomique et, en raison de la présence d'un si grand nombre de bactéries efficaces et bénéfiques, la présence et la croissance de bactéries moins productives et souvent les bactéries nocives d'origine naturelle sont considérablement réduites par l'exclusion compétitive. En termes simples, les bactéries sélectionnées et introduites sont plus efficaces et rivalisent avec les bactéries naturelles pour la source de nourriture.

3. Conditions affectant la croissance des bactéries

une. Besoins alimentaires. Les bactéries doivent obtenir de leur environnement tous les éléments nutritifs nécessaires à leurs processus métaboliques et à la reproduction cellulaire. La nourriture doit être en solution et doit passer dans la cellule.

b. Température. Pour chaque bactérie, il existe certains points cardinaux de température auxquels la croissance est la plus rapide. Bien que les différentes espèces bactériennes diffèrent considérablement, la température de croissance optimale pour la plupart des bactéries se situe entre 5 ° C et 55 ° C (41 ° F à 131 ° F). La croissance peut ralentir à des températures inférieures à 5 °C (41 °F) et des dommages cellulaires peuvent se produire à des températures supérieures à 60 °C (140 °F). Les alvéoles ordinaires (non spores) sont endommagées à des températures de 60° à 80° C (122° F à 140° F) d'où une seule ébullition d'un fluide ou même une pasteurisation (application d'une chaleur de 63° C ou 145° F ) suffit à les éliminer. Les spores bactériennes, cependant, doivent être soumises à un chauffage très prolongé à des températures plus élevées avant d'être détériorées.

c. pH. Chaque bactérie a une plage de pH dans laquelle la croissance est possible. La croissance se produira dans des environnements dont le pH est compris entre 4,5 et 10, la valeur de pH optimale diffère grandement d'une espèce à l'autre, mais un environnement maintenu proche de la neutralité (pH 7) soutiendra la plupart des espèces bactériennes.

ré. Humidité. Les bactéries ont besoin d'humidité. L'importance de l'humidité pour la croissance bactérienne apparaîtra clairement si l'on se rend compte que les bactéries n'ont pas de pièces buccales et que toute leur nourriture doit être absorbée sous une forme soluble par le processus de diffusion à travers la paroi cellulaire sans humidité suffisante, par conséquent, l'afflux de nourriture et l'évacuation des excréments devient impossible.

e. Oxygène. Les bactéries de divers types présentent de grandes différences dans leur relation avec l'oxygène de l'air. Certains ont besoin d'oxygène pour respirer et ne peuvent se développer à moins qu'il ne leur soit fourni. Ceux-ci sont connus comme aérobies. D'autres ne poussent qu'en l'absence d'oxygène libre et sont incapables de l'utiliser dans leur respiration, on les appelle anaérobies. D'autres encore peuvent se développer dans l'une ou l'autre condition et sont appelés facultatifs.

1. Introduction
Les bactéries présentent une grande diversité dans leurs activités physiologiques. L'énergie nécessaire à la poursuite de l'activité cellulaire et les matériaux de construction nécessaires à la formation de nouvelles cellules pendant la multiplication sont assurés de diverses manières. L'acquisition d'énergie et de matériaux, à son tour, est liée dans une large mesure aux différentes enzymes produites par diverses bactéries.

2. Exemples d'action enzymatique
De nombreuses enzymes sont déchargées des cellules qui les produisent et, par conséquent, fonctionnent en dehors des cellules vivantes ("extra cellulaire"). Par exemple, les sécrétions du tube digestif des animaux contiennent de nombreuses enzymes extracellulaires de ce type. Toutes les enzymes du tube digestif agissent pour convertir les molécules complexes des aliments en molécules plus petites et plus simples qui sont plus faciles à assimiler dans la cellule bactérienne. Le processus de dégradation est appelé hydrolyse. Cette dégradation, qui implique la conversion de solides en substances solubles dans l'eau, et de grosses molécules solubles dans l'eau en plus petites, est l'essence du processus de digestion.

Certaines bactéries sont capables de former des spores. Les spores se forment généralement lorsque les conditions deviennent insatisfaisantes pour un métabolisme actif et pour la reproduction cellulaire. Les spores bactériennes sont extrêmement stables et résistantes à la chaleur, au séchage, à la lumière, aux désinfectants et à d'autres agents nocifs que l'organisme bactérien végétatif d'origine. Les spores peuvent survivre pendant de nombreuses années.

Lorsque des conditions plus appropriées se présentent, la spore germe et développe à nouveau une cellule similaire à celle qui a formé à l'origine la spore. Cette nouvelle cellule, dans des conditions favorables d'humidité, de température, de pH et d'approvisionnement alimentaire, commence le métabolisme actif, la reproduction et la production d'enzymes.

Les bactéries dans la nature rivalisent activement pour les nutriments et les espèces les plus performantes dans un habitat donné seront celles capables d'utiliser au mieux les conditions qui prévalent. Les bactéries introduites, spécialement sélectionnées, bénéfiques et résolvant les problèmes dominent le système auquel elles sont ajoutées et résolvent les problèmes de manière sûre et économique en éliminant la source du problème (les déchets organiques sont décomposés, digérés et métabolisés).

Les odeurs sont réduites en éliminant leur source et, par conséquent, la demande biochimique en oxygène (DBO), la demande chimique en oxygène (DCO), les solides en suspension (S/S) et les acides gras volatils (AGV) sont réduits et les principaux sous-produits de ce microbe dégradation sont l'eau (H20) et le dioxyde de carbone (C02).

Bactéries aérobies :
Bactéries qui nécessitent la présence d'oxygène pour vivre et fonctionner.

Bactéries anaérobies :
Les bactéries qui ne nécessitent pas la présence d'oxygène pour survivre sont capables de vivre et de fonctionner en l'absence d'oxygène.

Bactéries :
Tout élément d'un groupe de micro-organismes unicellulaires microscopiques divers, omniprésents.

Demande biochimique en oxygène I (DBO) :
Quantité d'oxygène requise/consommée par les bactéries lors de la digestion des déchets organiques dans l'eau. La DBO est une mesure relative de la qualité de l'eau puisque plus la DBO est élevée, plus la quantité de déchets organiques dans l'eau est importante. Les surtaxes et les amendes sont basées sur les niveaux de DBO des eaux usées.

Biodégradation :
La digestion de substances organiques par action biologique, un processus impliquant généralement des microbes, en particulier des bactéries.

Demande chimique en oxygène (DCO) :
Quantité d'oxygène requise/consommée lors de la digestion des déchets organiques par des moyens chimiques. La DCO est une mesure relative de la qualité de l'eau puisque plus la DCO est élevée, plus la quantité de matière organique dans l'eau est importante.

Chimiotaxie :
La capacité d'un organisme, dans ce cas une bactérie, à détecter et à se déplacer vers un produit chimique particulier. Les bactéries sélectionnées présentent une chimiotaxie positive et évoluent vers des niveaux plus élevés de sources alimentaires biochimiques. Cette capacité est particulièrement avantageuse lorsque l'objectif est la digestion efficace des matières organiques.

Unité formant colonie I (CFU) :
La méthode microbiologique standard utilisée pour compter les bactéries. Le nombre de cellules viables qui donnent naissance à une colonie de bactéries sur un milieu gélosé approprié.

Enzyme : (a/k/un catalyseur chimique non vivant) :
Toute substance organique complexe provenant de micro-organismes vivants et capable de produire certains changements chimiques dans les substances organiques par action catalytique. Les enzymes sont les catalyseurs chimiques des cellules vivantes.

REMARQUE : Alors que les bactéries métabolisent une grande variété de matières organiques, les enzymes sont spécifiques au substrat. Par exemple:

L'enzyme protéase catabolise (« décompose ») la protéine
L'enzyme amylase décompose l'amidon et les glucides
L'enzyme lipase décompose les graisses et les graisses
L'enzyme xylanase décompose la matière végétale (xylane)
L'enzyme cellulase décompose la cellulose
L'enzyme uréase décompose l'urée

Bactéries facultatives :
Bactéries capables de vivre et de fonctionner en présence ou en absence d'oxygène.

Dégradation microbienne :
Les activités bénéfiques sélectionnées des bactéries dans la réalisation de la biodégradation.

Mobile :
Capable de mouvement. Les bactéries sélectionnées sont mobiles, ce qui leur permet de se déplacer dans leur environnement immédiat.

Spore:
Forme inactive/dormante, protégée/résistante que certaines bactéries peuvent prendre temporairement, lorsque les conditions ne sont pas satisfaisantes pour le métabolisme actif et la reproduction cellulaire.

Solides en suspension (SS) : Particules de déchets organiques en suspension dans l'eau. Les niveaux de SS sont souvent utilisés pour indiquer la qualité de l'eau.

Acides Gras Volatils I (AGV) :
Les acides gras volatils sont les composés principalement responsables des odeurs « acides » ou « rances » émanant des matières organiques en décomposition. La présence de niveaux élevés d'AGV indique une dégradation microbienne inefficace des déchets organiques.


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Enquête : Bactéries

Cette enquête demande aux élèves de prélever des échantillons de l'école et de cultiver des bactéries sur des plaques de gélose. Les élèves apprennent à utiliser une technique stérile pour transférer et colorer les bactéries et voir au microscope. Le guide de laboratoire comprend des instructions sur la façon d'analyser et de comparer les colonies et d'identifier les trois formes de bactéries : bacille, cocci et spirale. Des échantillons de bactéries connues, telles que E. coli et Bacillus subtilis peut également être commandé pour inclure une tache de Gram en option. Les lames préparées peuvent également être visualisées à la place des bactéries cultivées pour comparer les formes des bactéries.

L'enquête nécessite des fournitures de laboratoire de base, telles que des microscopes, des boucles d'inoculation et des brûleurs à alcool (ou des becs bunsen) et est destinée à un cours de biologie AP. L'enquête est ouverte et demande aux étudiants de créer éventuellement un rapport ou une infographie qui fournit la preuve que les objectifs du laboratoire ont été atteints. Les étudiants sont encouragés à prendre des photos des processus à mesure qu'ils terminent le laboratoire.

Niveau scolaire : 11-12
Temps requis : 2-3 périodes de laboratoire, 2-3 jours pour l'incubation*

Si vous n'avez pas d'incubateur, vous pouvez improviser en utilisant une lampe chauffante reptile placée au-dessus d'un aquarium. Les échantillons se développeront au cours d'un week-end si la chaleur est maintenue entre 80 et 90 degrés.


Caractéristiques des microbes

Les microbes sont des créatures diverses. Beaucoup ont des caractéristiques et des capacités uniques, mais ils partagent quelques caractéristiques communes (Figure 2). La plupart des microbes sont constitués d'une ou de quelques cellules seulement. Chaque cellule microbienne est entourée d'une membrane cellulaire. La membrane contrôle le mouvement du matériau à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule. Cela permet à la cellule d'apporter des matières importantes, comme des nutriments, tout en expulsant les déchets. Certains microbes sont également entourés d'une paroi cellulaire. La paroi fournit une structure pour enfermer les composants internes de la cellule. À l'intérieur de son intérieur, chaque cellule porte l'ADN codant pour son génome. D'autres structures de la cellule remplissent des fonctions métaboliques essentielles à la vie.

Figure 2 : Caractéristiques d'une cellule microbienne. Ce diagramme d'une cellule bactérienne montre les caractéristiques essentielles d'une cellule microbienne, notamment l'ADN, une membrane cellulaire et les composants essentiels de la cellule. Cette cellule a une paroi cellulaire et également des flagelles (un appendice que certaines bactéries utilisent pour se déplacer).


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Imaginez un avenir où les étudiants non seulement apprennent la biologie, mais aussi fabriquent et conçoivent avec la biologie, du prototypage de biomolécules pour guérir les maladies, de la conception d'ordinateurs biologiques et de l'impression de biomatériaux pour notre avenir durable. Ces idées sont désormais possibles et explorées dans le cours « Comment faire pousser (presque) tout" » au MIT Media Lab.

Comment faire pousser (presque) n'importe quoi de classe (HTGAA)

Du dinosaure à la fleur, de l'humain à la bactérie, de l'herbe au petit chaton mignon, les organismes vivants sont parmi les systèmes les plus divers, les plus beaux et les plus efficaces au monde. Tout au long de l'histoire et de la culture, l'humanité a collaboré avec la nature et a exploité la biologie comme une forme de technologie pour fabriquer de la nourriture, des médicaments, des vêtements, des bâtiments, etc. On peut soutenir que la biotechnologie est l'une des technologies les plus anciennes et pourtant les plus puissantes de l'humanité.

Je m'appelle Pat. Je suis un étudiant diplômé du groupe Fluid Interfaces du MIT Media Lab. J'ai participé au nouveau cours du MIT intitulé "How to Grow (Almost) Anything" (HTGAAT) ce semestre. J'avais connu David Kong, l'instructeur principal de la classe, pendant un certain temps comme l'un des meilleurs DJ du Media Lab et comme le directeur bien-aimé de la MIT Media Lab Community Biotech Initiative. Quand j'ai entendu parler du cours, je n'avais aucun doute que ce serait aussi cool et branché que sa musique hip-hop. Notre classe est également co-enseignée par le professeur Joseph Jacobson du MIT Media Lab et le professeur George Church de la Harvard Medical School, ainsi que Suryateja Jammalamadaka, Noah Jakimo et Pranam Chatterjee en tant qu'étudiants assistants techniques.

La classe a présenté aux étudiants de tous horizons les domaines émergents de la bioconception, de la biotechnologie et de la biologie synthétique, permettant aux étudiants de libérer leur créativité avec des outils biologiques et des palais vivants. Chaque semaine, il y avait un thème central sur lequel la classe s'est concentrée, accompagné d'une conférence inspirante, d'une récitation et d'une session de laboratoire sur ce sujet. La session pratique en laboratoire est probablement la partie la plus excitante du cours, car nous avons pu jouer avec une variété de techniques et d'outils de pointe, que nous pouvons utiliser pour notre projet final. Tout au long du semestre, nous avons réalisé de nombreuses expériences fascinantes que je n'aurais jamais pensé pouvoir regrouper dans une même classe, du clonage de gènes à la bio-impression, de la conception de protéines à la fabrication microfluidique, du séquençage du microbiome vers CRISPR, etc.

La classe est également profondément engagée dans la démocratisation de la biotechnologie. Par conséquent, le matériel de la classe et les protocoles expérimentaux sont open source et disponibles en ligne. Le cours "Comment faire pousser (presque) tout" a été inspiré par la philosophie de la classe du MIT du professeur Neil Gershenfeld intitulée "Comment faire (presque) n'importe quoi". outils tels que les imprimantes 3D, les découpeuses au laser, etc., il a découvert que les outils de fabrication personnels ne sont pas destinés à fabriquer des produits que les gens peuvent acheter au supermarché, mais plutôt à créer des choses qui rendent chaque individu unique ! Le cours "Presque tout" est très similaire dans le sens où le cours ne vise pas à convertir les étudiants en biologistes, mais plutôt à inciter les étudiants à utiliser la biotechnologie comme des outils qui pourraient être combinés avec d'autres disciplines pour créer quelque chose d'unique que les biologistes traditionnels ne penseraient jamais. de.

Quand il s'agit de biotechnologie, les gens pensent généralement à des scientifiques fous créant des zombies, des OGM ou des armes biologiques, mais c'est le contraire de notre classe. L'une des questions fondamentales de la classe est de savoir comment faire de la science avec responsabilité. Cette question a été discutée et réfléchie tout au long du semestre. De plus, la classe a promu la culture de la transparence dans les sciences, où tous les étudiants doivent documenter chaque processus et expérience réalisés en classe pour que notre leçon de biotechnologie reste accessible aux personnes extérieures à la classe. Consultez ce site Web pour voir une petite documentation de ce que mes formidables coéquipiers et moi avons fait en classe.

D'une certaine manière, avoir une classe comme celle-ci démocratise la biotechnologie pour les personnes de tous horizons, car la classe acceptait non seulement des étudiants issus de milieux scientifiques, mais était également ouverte à des personnes ayant des intérêts et des expertises différents. Mes camarades de classe sont des artistes, des designers, informaticiens, musiciens, ethnographes, écologistes et même apiculteurs.

À la fin du semestre, nous avons eu la chance de combiner toutes les connaissances que nous avions apprises des incroyables conférenciers invités et des expériences de laboratoire hebdomadaires dans un projet final. Notre groupe "BioFluid Interfaces", comprenant mes coéquipiers Judith Amores et Oscar Rosello, s'est beaucoup amusé à travailler sur l'encapsulation de bactéries génétiquement modifiées dans la crème pour les mains comme l'avenir de la technologie bio-informatique sur le corps.

Je crois qu'une classe comme celle-ci pourrait devenir le modèle de la biologie dans les futures salles de classe, où les élèves sont habilités à utiliser la biologie comme un outil créatif pour concrétiser leur imagination, dans un souci de responsabilité sociale. Comme l'a prédit le directeur fondateur du MIT Media Lab, Nicholas Negroponte : « La biotechnologie est le nouveau numérique. La classe "Comment faire pousser (presque) tout" est la classe qui lance la nouvelle ère biologique du Media Lab !


Comment faire pousser des bactéries ? - La biologie

  1. Combien de bactéries sont présentes après 51 heures si une culture est ensemencée avec 1 bactérie ?

  2. Avec combien de bactéries faut-il ensemencer une culture s'il doit y avoir 81 920 bactéries présentes à l'heure 42 ?

  3. Combien de temps faudrait-il pour qu'une population initiale de 6 personnes atteigne une taille de 12 288 bactéries ?

Pourquoi utilisons-nous des fonctions exponentielles pour répondre à ces questions ?

La population de bactéries dans notre exemple double toutes les 3 heures. Qu'est-ce que ça veut dire exactement? Imaginez que vous inoculiez une nouvelle culture avec des bactéries N à 12h00. A 15h vous aurez 2N bactéries, à 18h vous aurez 4N bactéries, à 21h vous aurez 8N bactéries, et ainsi de suite. Si ces divisions cellulaires se produisent EXACTEMENT à chacun de ces moments, on dit que les cellules se développent de manière synchrone. Si tel était le cas, le processus de croissance serait géométrique. Un modèle de croissance géométrique prédit que la population augmente à des moments discrets (dans cet exemple, les heures 3, 6 et 9). En d'autres termes, il n'y a pas une augmentation continue de la population.

Cependant, ce n'est pas ce qui se passe réellement. En revenant à notre exemple ci-dessus, imaginez que vous préleviez un petit échantillon de la culture toutes les heures et que vous comptiez le nombre de cellules bactériennes présentes. Si la croissance bactérienne était géométrique, vous vous attendriez à avoir des bactéries N entre 12h et 15h, des bactéries 2N entre 15h et 18h, etc. Cependant, si vous réalisez cette expérience en laboratoire, même dans les meilleures conditions expérimentales, cela pas être le cas. Si vous allez plus loin et faites un graphique avec le nombre de bactéries sur le oui-axe et temps sur le X-axis, vous obtiendrez un graphique qui ressemble beaucoup plus à une croissance exponentielle qu'à une croissance géométrique.

Pourquoi la croissance bactérienne ressemble-t-elle à une croissance exponentielle dans la pratique ?

La réponse est que la croissance bactérienne n'est pas complètement synchronisée. Certaines cellules se divisent en moins de 3 heures tandis que d'autres mettront un peu plus de temps à se diviser. Même si vous démarrez une culture avec une seule cellule, la synchronicité ne sera maintenue que par quelques divisions cellulaires. Une seule cellule se divisera à un moment précis, et les 2 cellules résultantes se diviseront ENVIRON au même moment, et les 4 résultantes se diviseront à nouveau ENVIRON au même moment. Au fur et à mesure que la population augmente, la nature individuelle des cellules entraînera un lissage du processus de division. Ce lissage donne une courbe de croissance exponentielle et nous permet d'utiliser des fonctions exponentielles pour effectuer des calculs qui prédisent la croissance bactérienne. Ainsi, bien que la croissance exponentielle ne soit peut-être pas le modèle parfait de croissance bactérienne par fission binaire, c'est le modèle approprié à utiliser étant donné la réalité expérimentale.

Essayez maintenant de résoudre les 3 problèmes posés au début de cette section

Application suivante : datation au carbone

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Kit de culture de bactéries

Cultiver des bactéries à la maison est en fait assez simple. Sous la supervision d'un adulte, les enfants de 3e année et plus peuvent expérimenter les bactéries présentes dans l'air, sur les surfaces domestiques et même sur leurs propres mains ! Achetez tout ce dont vous avez besoin pour moins cher, y compris un manuel expliquant comment faire pousser des bactéries dans une boîte de Pétri. Parfait à utiliser pour un projet d'expo-sciences !

Les bactéries sont-elles trop petites pour être vues ?

Mais avec ce kit de culture de bactéries, vous pouvez cultiver une colonie de microbes suffisamment grande pour être vue sans microscope. Le kit comprend de la gélose préparée, des boîtes de Pétri, un guide de culture des bactéries et plus encore.

  1. Chauffer la gélose nutritive au micro-ondes, verser dans des boîtes de Pétri et laisser refroidir.
  2. Utilisez un écouvillon stérile pour recueillir un échantillon de bactéries et transférez-le dans la boîte de Pétri en dessinant un zigzag sur la surface de la gélose.
  3. Replacez le couvercle, fermez-le avec du ruban adhésif et laissez la boîte de Pétri intacte, en vérifiant quotidiennement la croissance des bactéries.

Ce kit d'expérimentation sur les bactéries comprend suffisamment de gélose nutritive préparée pour 20 boîtes de Pétri. Avec 20 cotons-tiges et plaques de culture stériles, une solution d'iode antibactérienne, un guide d'expérimentation étape par étape, et plus encore, les enfants peuvent également tester les effets antibactériens des nettoyants ménagers courants. Ce kit contient de nombreuses fournitures pour une petite salle de classe ou pour les étudiants travaillant en groupe.

Conseils pour réussir :

  • La croissance bactérienne est meilleure à 85-90 degrés. Envisagez de placer des boîtes de Pétri de culture sous une lampe de bureau.
  • Bien que vous voyiez des bactéries se développer plus tôt (et éventuellement des moisissures et des levures !), prévoyez 7 jours du début à la fin pour votre expérience ou votre projet d'expo-sciences.
  • Étiquetez le fond de votre boîte de Pétri de culture avec la date et l'emplacement de l'échantillon de bactéries.
  • Pour plus de sécurité, scotchez les boîtes de Pétri fermées une fois qu'elles ont été exposées à des bactéries.

Bien qu'amusant et intéressant, la simple culture de bactéries est un bon sujet d'expo-sciences. Mais comment ça?

Les bons projets d'expo-sciences répondent à une question.

Concevoir un projet en utilisant la méthode scientifique. Les expériences du manuel du kit de culture de bactéries inclus sont facilement adaptables pour une expo-sciences, mais en voici quelques autres à considérer.

Idées de projets d'expo-sciences sur la culture de bactéries :

  • Quelle est l'efficacité des différents types de nettoyants ménagers contre les bactéries dans la cuisine ou la salle de bain ? Essayez différentes marques.
  • Certaines substances naturelles (comme l'ail et l'huile d'arbre à thé) ont-elles des effets antibactériens ?
  • Quelle surface de la maison contient le plus de germes (bactéries) ? Essuyez l'évier de la cuisine, la télécommande, les poignées de porte, etc.
  • La bouche des chiens est-elle vraiment plus propre que celle des humains ?

Les expériences de culture de bactéries sont inoubliables, et notre kit le rend facile. Envisagez d'utiliser ce kit de premier ordre et le plus vendu pour :

  • Une activité du samedi des sciences
  • Camp d'été STIM
  • Apprendre à votre famille à se laver les mains
  • Un projet d'expo-sciences
  • Choisir les meilleurs nettoyants ménagers et désinfectants
  • Une introduction à la microbiologie

Remarque : pour réduire les coûts et encourager le recyclage, ce kit est emballé dans une boîte en carton livrable et respectueuse de l'environnement.

ENCADRÉ PLUS D'INFORMATIONS

Plus d'information

ONGLET CONTENU

Kit d'expérimentation sur les bactéries

  • 20 boîtes de Pétri en plastique
  • 2 bouteilles de gélose nutritive, 125 ml chacune
  • Solution d'iode, 30 ml (un antibactérien)
  • 20 applicateurs d'écouvillons stériles (en paquets de 2)
  • Papier buvard, 4"x6"
  • 4 sacs jetables, 6"x12", 1,5 ml
  • Instructions du kit d'expérimentation sur les bactéries

Look at Agar & Petri Dishes for individual items.

SPECIFICATIONS TAB

  • Which soap stops bacterial growth best? Find out with with this science experiment.
  • Learn the basics of growing bacteria, including safety. Plus, make your own yogurt using "good" bacteria.

Mes avantages scientifiques sont GRATUITS ! Passez simplement votre commande en étant connecté à votre compte Home Science Tools et vous gagnerez automatiquement jusqu'à 6 % de remise lorsque votre commande sera expédiée !


Voir la vidéo: Kuidas kasvatada müüki chati ehk vestlusakna abil? (Novembre 2021).