Задание 1. . В 1836 году немецкий ученый Теодор Шванн

Задание 1. . В 1836 году немецкий ученый Теодор Шванн описывал опыт, который должен был
целиком и полностью убедить всех в существовании неразрывной связи между процессами
гниения и жизнедеятельностью микроорганизмов: «Сварите хорошенько мясо, положите его в
чистую бутыль и пропустите в нее воздух, проходящий через раскаленные докрасна трубки, –
мясо останется несколько месяцев совершенно свежим. Но через день или два после того, как вы
уберете эти трубки и впустите обыкновенный воздух, мясо начинает издавать отвратительный
запах; таким образом, не подлежит никакому сомнению, что именно разлагает и портит мясо».
Для чего в опыте Шванна мясо следовало предварительно проварить, а бутыль «продуть»
воздухом, пропущенным через раскаленные трубки?
Известно, что для лучшего сохранения продуктов следует плотно закрывать посуду, в
которой они хранятся. Это объясняют так: закрывают, чтобы туда не попал воздух,
необходимый для существования микроорганизмов. Как опыт Шванна показал роль воздуха в
процессе порчи продуктов?
Каким образом в этом опыте доказывалась невозможность самозарождения
микроорганизмов?
Объясните смысл рекомендации прокипятить свежее молоко для лучшего сохранения.
В крепком растворе соли и даже сахара некоторые продукты могут храниться долгое
время, подобно совершенно высушенным. Как это наблюдение подтверждает гипотезу о том,
что порча продуктов вызывается невидимыми, но живыми существами?
Задание 2. Жители Балканского полуострова, сначала, по-видимому,
древние фракийцы, позднее древние булгары, разводили овец. Видимо,
они и заметили, что прокисшее молоко сохраняется дольше, чем свежее,
и стали смешивать свежее с закваской из прокисшего молока. Так
появился йогурт; в современной Болгарии его также называют кисело
мляко – «кислое молоко».
Подобные продукты найдутся в кухнях практически всех
народов. Торговцы продавали их на рынке, часто добавляя тмин и другие специи, прямо из ведра,
не отличавшегося особой чистотой, – в отличие от других кушаний, в том числе, приготовленных
из молока, «кислое молоко» можно было безопасно употреблять в пищу в самую жару.
Поясните рекомендацию не покупать в жаркую погоду продуктов, содержащих молоко,
мясо, грибы или рыбу, в местах, где есть опасность несоблюдения продавцами санитарных
правил.
Мечников написал о «болгарской палочке», превращающей молоко в йогурт: «Этот микроб
изгоняет диких бактерий из нашего кишечника». Какое наблюдение, возможно, помогло ученому
провести соответствующее исследование?
Долго не портятся и другие кислые на вкус продукты – квашеные и маринованные капуста,
огурцы и грибы. Как можно это объяснить?
Некоторым людям не нравятся или вредны чрезмерно кислые консервированные продукты,
и они стараются смывать с них «лишнюю» кислоту. Какого правила они должны
придерживаться, чтобы употребление «мытых» продуктов было безопасным?
Задание 3.  Теодор Шванн подробно изучал процессы брожения. Как и
другие, он многократно наблюдал, что если в растворе сахара нет
микроскопических существ, а именно дрожжей, то брожение совершенно не
идет и считал наличие дрожжей его причиной.
Но из этого непреложного факта можно было сделать разные выводы.
Опыты того времени определенно показали, что «органические» вещества
могут быть превращены в совершенно другие сами по себе, в отсутствие
живых организмов и без всякой присущей им мифической «жизненной силы». Было установлено,
что превращение сахара при брожении в два других вещества происходит полностью и без
малейших весовых потерь, которые могли быть отнесены на счет посторонних процессов. Но это
совершенно не объясняло отсутствие у сахара и его растворов, приготовленных без загрязнения,
какого бы то ни было брожения.
В трудах Юстуса Либиха дело представлялось так. Известны вещества, способные к
гниению, например, яичный белок и ему подобные, например, «белок» творога и сыра - казеин.
Гниение их связано с превращением «белковых» веществ в вещества чрезвычайно неприятного
вкуса и запаха, обычно ядовитые. Вещества же, относимые к сахарам (виноградному,
свекловичному, солодовому и др.), «по своей природе» не гниют – они могут лишь подвергаться
брожению.
Но брожение, по Либиху, обязательно требует участия веществ «белковой» природы –
«фермента», то есть, «закваски», который и «вызывает» их превращения. Нужный «фермент»
имеется, например, в пророщенных зернах ячменя, без которых не будет брожения. Слюна,
выделяющаяся во рту, при разжевывании хлеба превратит крахмал в сахаристые вещества - без
участия «микробов». Сельдь в бочке подвергнется разложению, которое придаст ей
питательности, без микроорганизмов, которые не размножаются в крепком растворе соли.
Дрожжи, предоставленные самим себе, легко теряют свойство производить брожение –
писал Либих, - то же самое происходит с ними, если их растереть на камне в мелкий порошок. Но
вместе с тем они в этом состоянии могут переводить сахар в молочную кислоту, а молочную
кислоту – в масляную, - «эти действия происходят, тогда как не заметно присутствия живого».
Ученые, придерживавшиеся разных точек зрения на брожение, нещадно критиковали друг
друга. Особенно доставалось тем, кто везде искал микробов и приписывал им необычайные
свойства. «Не разглядели ли ученые, как выходящие из этих «яиц» микробы заглатывают ртом
раствор сахара и потом выделяют из себя спирт, производя вино?» – такой подход осмеивался
даже в солидном научном журнале.
Либих сравнивал объяснение процессов гниения «силой микробов», сравнивая его с
мнением ребенка, «который объясняет себе быстрое течение Рейна большим числом мельниц у
Майнца, колеса которых передвигают воду к Бингену».
Однако спустя несколько лет сторонники «микробной» теории брожения одержали победу.
Были изучены «расы» дрожжей, различающиеся результатом производимой ими переработки
сахара. Получены были «чистые культуры» различных дрожжей – колонии, выращенные из одной
клетки. Нашлись микроорганизмы, превращавшие при брожении сахар в совершенно другие
вещества. Таинственная «жизненная сила микробов» оказалась совершенно необходима.
Ученый спор продолжался около семидесяти лет. Окончательное завершение он получил
лишь в конце XIX века, когда был проведен опыт с дрожжами, предварительно растертыми с
мелким песком. Вещество – «фермент», вызывающий брожение, несмотря на то, что сами дрожжи
при растирании погибают, назвали энзимом («из дрожжей») или зимазой.
Какие два взгляда ученых «столкнулись» в понимании того, что такое «закваска»?
Какое вещество подвергается спиртовому брожению, и в какие два вещества оно
превращается?
Как взвешиванием сахара и продуктов брожения можно доказать его полное превращение
в другие вещества? Ведь если взвесить сахар и спирт, который получается, обязательно
обнаружится, что спирт весит меньше!
К какому типу веществ – белковой или сахаристой природы – относится вещество
мясных волокон? Желток яйца? На каком основании это можно утверждать?
В каком превращении участвует слюна? Как подтверждается на опыте, что такое
превращение действительно происходит?
Задание 4. В 1896 году немецкие ученые братья Ганс и Эдвард Бюхнеры научились получать
«дрожжевой сок» из хлебопекарных дрожжей. Дрожжи растирали с песком, сок отжимали и
фильтровали. Действие его на раствор сахара не вызывало никаких сомнений.
Почему опыт, проведенный этими учеными важен для понимания сути брожения? Чем,
по-вашему, завершился семидесятилетний спор о причинах брожения?
Домашний практикум: в свободное время. Проделайте такой опыт и запишите
свои наблюдения.
Задание 5.  «Разбавленные водой дрожжи распадаются под микроскопом на бесконечно мелкие
шарики. Поместив эти шарики в сахарную воду, увидим, что они состоят из яиц животных; эти
яйца набухают, лопаются и из них появляются маленькие животные, размножающиеся с
невероятной быстротой и беспримерной интенсивностью. Форма этих животных отличается от
всех 600 видов, описанных до настоящего времени; она напоминает собой дистилляционный
аппарат. С момента выхода этих животных из яйца видно, что они поглощают сахар из раствора и
как он проходит в их желудок. Там он мгновенно переваривается в спирт, выделяемый из
кишечника.
Эти саркастические строки были опубликованы Юстусом Либихом под видом настоящей
научной статьи. Необходимость дрожжей для брожения врял ли можно было оспорить. Что
же представлялось ему невероятным?
Задание 6. Всякий знает, что купленное молоко в пакете может оказаться кислым. Это особенно
обидно, потому что по внешнему виду ни пакет, ни даже прозрачная стеклянная или пластиковая
бутылка по внешнему виду не дают никаких признаков скисания. В кислой капусте накапливается
та же кислота, что и в скисшем молоке, - и точно так же можно определить, произошло ли
сквашивание заготовленной капусты, только на вкус!
А вот забродивший компот легко отличить по внешнему виду. Он и сам «даст о себе знать»
в плотно закрытой бутылке.
Недаром в старинных сосудах для вина обязательно оставляли отверстие: «недырявый»
сосуд для вина в гробнице Тутанхамона в результате нашли разорванным. А вот бочку, в которой
готовят «квашеную капусту», можно закрыть очень плотно.
Какие признаки скисания надеются разглядеть те, которые внимательно рассматривают
бутылку с молоком, прежде чем купить?
На какое различие двух видов брожения – «спиртового» и «молочнокислого» - указывают
различия в требованиях к «закупориванию» сосудов?
Почему в оставленную для спиртового брожения небольшую дырочку не «заходит» воздух?
Наблюдения за сквашиванием капусты или скисанием молока позволяют сделать вывод,
что кислота в них – не та, что получится при скисании яблочного сока в уксус. Что позволит
предположить, что это – разные кислоты? Покажите ваши предположения на схемах
превращения сахара в уксус и в молочную кислоту.
Задание 7.  «Маленькие палочки в жиже из больных чанов, несомненно, живые, и это именно
они производят молочную кислоту. Маленькие палочки, возможно, ведут войну с дрожжами и
берут над ними верх. Они являются, вероятно, таким же бродилом для молочной кислоты, как
дрожжи для спирта», - внутренний голос шептал Пастеру, что он разрешил, наконец,
десятитысячелетнюю тайну брожения.
Острием тоненькой иголочки он выловил один серый комочек из сока больной свекольной
массы и осторожно посеял этот комочек в специальном бульоне. А затем... затем нужно было
ждать! Самое ужасное в охоте за микробами, что приходится иногда долго и мучительно ждать.
Пролетали часы, казавшиеся ему, вероятно, секундами. Наконец он любовно взял бутылку,
нежно потряс ее на свету: маленькие завитки серого клубящегося облачка поднялись со дна
бутылки, и из этих завитков беспрестанно выделялись пузырьки газа.
– Ну, теперь можно посмотреть!
Он взял из бутылки одну каплю и положил под микроскоп. Все поле линзы кишело и
вибрировало миллионами крошечных танцующих палочек.
(Поль де Крюи, «Охотники за микробами»)
Какого события вынужден дожидаться каждый «охотник за микробами»?
Почему Пастер был уверен, что найденные им микробы – не дрожжи?
Найдите ошибку в описании молочнокислого брожения, важную для научного взгляда на
этот процесс, в этом тексте, взятом из художественного произведения.
Составьте схемы различных превращений сахара, происходящих при молочнокислом
брожении и спиртовом брожении.