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Zweck

Untersuchung der Auswirkungen von Osmose und Tonizität in pflanzlichen und tierischen Zellen.

Feld

Biologie

Schwierigkeit

Vorgehensweise: Mittel

Konzept: Mittel

Hintergrund

Sie müssen sich über Osmose und Tonizität informieren.

Konzentrieren Sie sich bei den Messwerten darauf, was mit Zellen passiert, wenn sie in isotonische Lösungen gegeben werden (die Konzentration der gelösten Stoffe in Lösung entspricht der der Zelle), hypoton (die Konzentration der gelösten Stoffe in Lösung ist geringer als die der Zelle), hypertonisch (Die Konzentration der gelösten Stoffe in Lösungen ist größer als die der Zelle). Mach dir nicht zu viele Sorgen über alle Details.

http://en.wikipedia.org/wiki/Plant_cell Grundlegende zelluläre Komponenten pflanzlicher Zellen und tierischer Zellen, insbesondere der Plasmamembran http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e22/22c.htm Diffusions-, Osmose- und hydrostatischer Homöostasemechanismus der Zelle http://www.college-cram.com/study/biology/presentations/422 Folgen Sie dem Tutorial für „Osmose in einer tierischen Zelle“, um Ihre Konzepte zu verfestigen

Diese Abbildung fasst das Grundkonzept der Wirkung von Osmose in einer tierischen Zelle zusammen smose (Wasseraustausch) auf Zellen aufgrund ihrer Tonizität. Entsprechende Bilder von roten Blutkörperchen werden gezeigt, um zu veranschaulichen, was im wirklichen Leben passiert. Stellen Sie sicher, dass Sie verstehen, was in den Bildern vor sich geht.

Die drei möglichen Tonizitäten einer tierischen Zelle
Quelle: http://biology.unm.edu/ccouncil/Biology_124/Summaries/Membranes.html

Da Sie ein Mikroskop verwenden, ist es am besten, wenn Sie sich daran gewöhnen. Sie müssen nur grundlegende Vergrößerung und Feinabstimmung zu tun. Ein einfaches Lichtmikroskop reicht für dieses Projekt aus.

Hypothese

Was erwarten Sie von den pflanzlichen und tierischen Zellen in einer hypotonischen, isotonischen und hypertonischen Lösung?

Materialien

• Rote Zwiebel
• Drei Messzylinder
• 15 ml destilliertes Wasser
• NaCl (Natriumchlorid) oder Kochsalz
• Mikroskop mit einigen leeren Objektträgern

Vorgehensweise

1. 5 ml destilliertes Wasser in jeden Messzylinder geben. Mischen Sie genug NaCl zu jedem Zylinder, um die Lösung 0%, 0,5%, 2% Salzlösung zu machen. Vorschlag: Um die Tonizität von Zwiebeln zu bestimmen, wird empfohlen, mehr Salzkonzentrationen mit kleineren Schritten von 0% bis 1% zu untersuchen.
2. Schälen Sie die Haut und schneiden Sie drei dünne, kleine und gleich große Scheiben des Zwiebelfleisches, eine für jeden Zylinder. Spüren Sie die Textur, Steifigkeit und andere Eigenschaften der Zwiebelscheiben. Tauchen Sie die Scheibe ein und stellen Sie sicher, dass sie einige Stunden lang eingetaucht bleibt.
3. Fühlen Sie die Scheiben erneut und notieren Sie sich, wie sie sich im Vergleich zu vor dem Eintauchen in die Lösungen anfühlen.
4. Machen Sie auch mit Hilfe des Naturwissenschaftslehrers oder eines Erwachsenen einen Objektträger mit den Zwiebelscheiben aus jeder der Lösungen und einer normalen Zwiebelscheibe, die nicht in Lösung gelegt wurde (Kontrolle). Wenn zelluläre Merkmale nicht klar sind, fragen Sie Ihren Naturwissenschaftslehrer, ob er / sie die Zwiebelzellen für eine bessere Sicht färben könnte. Beobachten und notieren Sie die Unterschiede in den Zellen. Achten Sie besonders auf die Vakuolengrößen und die Zellgrenzen.
5. Notieren Sie sich für jede der Schichten auch die Anzahl der intakten Zellen und der nicht intakten Zellen. Vergleichen Sie mit der Kontrolle (normale Zwiebelzellen), die den Lösungen nicht ausgesetzt waren. Die Nummer kann nur für diese Ansicht des Mikroskops sein. Wenn Sie den Objektträger im Mikroskop bewegen, werden die Zellen in Sichtweite geändert. Noch einmal zählen. Machen Sie so viele Wiederholungen wie möglich und zählen Sie jede als Versuch. Es wäre am besten, wenn Sie dies für verschiedene Slices wiederholen und dies als Versuch bezeichnen könnten.

Ergebnisse

Qualitative

• Eine Tabelle für das Gefühl der Zwiebelscheiben vor und nach dem Eintauchen in die Lösungen.
• Eine Tabelle für die beobachteten Eigenschaften der Zellen unter einem Mikroskop für jede der Scheiben in unterschiedlichen Lösungen.

Quantitative

• Tabelle des Prozentsatzes intakter Zellen für jede der Lösungen für mehrere Versuche.
• Graph der mittleren Anzahl intakter Zellen für jede der Lösungen mit Standardfehlerbalken.
• Ein statistischer T-Test muss durchgeführt werden, um die Signifikanz der Unterschiede zu beurteilen. Zeigen Sie die Parameter und die Ergebnisse dieses statistischen Tests an.

Diskussion

Erläutern Sie alle Ergebnisse, sowohl qualitativ als auch quantitativ. Achten Sie besonders auf die Zellmembran (was ist das besondere Merkmal der Zellgrenze in Pflanzen?), zentrale Vakuole und Osmose oder Wasserfluss zwischen den Zellen und ihrer Umgebung.

Sind die Unterschiede im Prozentsatz intakter Zellen zwischen den Lösungen statistisch signifikant? Erklären Sie, warum oder warum nicht. Diskutieren Sie auch die Einschränkungen dieser Methode bei der Quantifizierung der Unterschiede. Besprechen Sie die möglichen Ursachen für unerwartete oder unangemessene Beobachtungen.

Fazit

Was können Sie über die Auswirkungen unterschiedlicher gelöster Konzentrationen um eine Pflanzenzelle schließen?

Extension

Wenn Sie interessiert sind, können Sie auch bestimmen, wie tierische Zellen auf unterschiedliche Konzentrationen gelöster Stoffe reagieren.

Lesen Sie sich zuerst dieses Projekt durch und sprechen Sie mit Ihrem Naturwissenschaftslehrer darüber, bevor Sie beginnen. Fragen Sie Ihren Lehrer, ob er die Zeit und die Ressourcen hat, Ihnen bei diesem Projekt zu helfen.

1. Bitten Sie Ihren Lehrer, Ihnen 3 ml rote Blutkörperchen (zentrifugiertes Blut) zu geben.
2. Stellen Sie Salzlösungen mit den Konzentrationen her, die den Pflanzenzellen ähnlich sind.

   Hinweis: Da Sie 1 ml Blut zu Ihren insgesamt 5 ml Lösungen hinzufügen, müssen Sie berechnen, wie viel Salz Sie in der 4 ml Lösung auflösen müssen, die Sie dem Blut hinzufügen, um die Gesamtkonzentration von Salz gleich 0%, 0,9% und 5% zu machen. Mischen Sie das Blut vorsichtig in der Lösung, ohne es zu verschütten. Beachten Sie alle Unterschiede in der Helligkeit der Farbe in jeder der Lösungen im Vergleich zur reinen roten Blutlösung (Kontrolle).

3. Bereiten Sie mit Hilfe Ihres Naturwissenschaftslehrers Tierblutzellabstriche auf Objektträgern vor. Verwenden Sie einen Tropfen der Lösung, um einen sehr dünnen Abstrich zu machen.
4. Bereiten Sie einen Abstrich mit der reinen Erythrozytenlösung vor, die als Kontrolle dient.
5. Beobachten Sie die Unterschiede zwischen den roten Blutkörperchen von jedem Objektträger unter einem Mikroskop. Zählen Sie auch die Anzahl der intakten roten Blutkörperchen in jedem der Objektträger. Verwenden Sie Handschuhe und Schutzbrille, auch wenn Sie das Mikroskop verwenden, um die Objektträger zu untersuchen.
6. Wiederholen Sie dies mindestens dreimal mit den restlichen Lösungen.

Wie variiert der Prozentsatz intakter roter Blutkörperchen in jedem Objektträger? Ist dieser Unterschied statistisch signifikant? Erklären. Was sind die einige der Einschränkungen dieser Methode?

Erklären Sie anhand dieser Ergebnisse den Unterschied zwischen den Auswirkungen der Tonizität bei Tierzellen im Allgemeinen im Vergleich zu Pflanzenzellen.