Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Atomerne - Algernes byggesten

For at finde ud af hvilke elementer både mikro- og makroalgerne er bygget op af, skal vi forestille os, at vi kan zoome helt ind på deres mindste dele. Her støder vi på algernes byggesten – atomer. Atomer er så små, at der ikke findes et mikroskop, der kan se dem. Alligevel ved vi meget om, hvordan atomer er opbygget og opfører sig. Atomerne, som også kaldes grundstoffer, er bundet sammen til større enheder, der kaldes molekyler. Inden vi ser nærmere på algen, er det nødvendigt at vide noget om atomer og molekyler.

Du kan eventuelt følge disse link:

Atomets opbygning: 

https://www.youtube.com/watch?v=vh2P3UAFfPc

Det periodiske system:

https://www.youtube.com/watch?v=PIvo_PuPg80

Supplerende viden om:

Det periodiske system kan du finde her

Grundstofferne kan du finde her 

Algens molekyler: Kulhydrater og fedtstoffer

Når flere atomer binder sig sammen, får man kemiske stoffer – molekyler – som eksempelvis kulhydrater, fedtstoffer og proteiner. Disse molekyler er vigtige for levende organismer, men det er indholdet af kulhydrat og fedt, som har størst betydning for anvendelsen af alger som energikilde.

Kulhydrater og fedtstoffer indeholder energi. Man bliver i stand til at arbejde hårdere i længere tid, hvis man har spist kulhydrater (de findes fx i sukker eller kartofler, pasta og ris) eller fedt (det støder du fx på i mælkeprodukter eller madolie). Det er netop algernes indhold af kulhydrater og fedtstoffer, som gør, at vi kan få energi ud af dem.

Makroalgerne indeholder mange kulhydrater, mens mikroalgerne indeholder mange fedtstoffer.

Her kan du se hvordan carbon (C), hydrogen (H) og oxygen (O) er bundet sammen i sukkermolekylet glukose:

Billedresultat for glucose molecule line structure

Her kan man se hvordan et fedtmolekyle kan være opbygget. Det man ser her, er et triglycerid.

Lægger mærke til, at fedtstof er opbygget af de samme atomer – C, H og O – som sukker, men denne gang er de forbundet på en anden måde. Pointen er, at man ud fra de samme tre atomer kan opbygge to så forskellige stoffer som kulhydrater og fedt. Men måden, som de er sat sammen på, er afgørende – og den gør en forskel. 

Hvorfor indeholder molekyler energi?

Hvordan kan det være, at kulhydrater og fedtstoffer indeholder energi?

Når flere atomer binder sig til hinanden, dannes molekyler:

https://www.youtube.com/watch?v=cDiKCjLq2As

Når atomer kan gå sammen og danne et molekyle, skyldes det, at atomer kan deles om elektroner. Denne deling kalder vi kovalente bindinger:

https://www.youtube.com/watch?v=UyJ9kbHFO7Q

Det viser sig, at det netop er i de kovalente bindinger, at molekylerne har lagret deres kemiske energi. Når man bryder de kovalente bindinger igen, kan man få energi ud af det. 

Det er altså den måde atomerne sidder sammen på - deres bindinger, der gør at kulhydrater og fedtstoffer indeholder energi, så man i sidste ende vil kunne lave algernes kulhydrater og fedtstoffer om til biogas og olie.

Aktivitet

Prøv at afbrænde forskellige materialer (fx en nød, en sukkerknald, tang, ??) og udregn energiindholdet i biomassen.

Se hvordan her (eksperiment 4.1).

http://www.energi.case.dtu.dk/english/eksperimenter 

Et hæfte med mange forsøg om energi:

http://www.ind.ku.dk/undervisning-kurser/kurser_for_andre/efteruddannelse_naturfag/Hvor_kommer_energien_fra_-_elevhaefte.pdf