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But

Étudier les effets de l’osmose et de la tonicité dans les cellules végétales et animales.

Champ

Biologie

Difficulté

Procédure: Moyen

Concept: Moyen

Contexte

Vous devrez lire sur l’osmose et la tonicité.

Dans les lectures se concentrent sur ce qui arrive aux cellules lorsqu’elles sont mises en solutions isotoniques (les concentrations de soluté en solution sont égales à celles de la cellule), hypotoniques (les concentrations de soluté en solution sont inférieures à celles de la cellule), hypertoniques (les concentrations de soluté en solution sont supérieures à celles de la cellule). Ne vous inquiétez pas trop de tous les détails.

http://en.wikipedia.org/wiki/Plant_cellComposants cellulaires de base des cellules végétales et des cellules animales, en particulier la membrane plasmique http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e22/22c.htmMécanisme de diffusion, d’osmose et d’homéostasie hydrostatique de la cellule http://www.college-cram.com/study/biology/presentations/422Suivez le tutoriel pour « L’osmose dans une cellule animale” pour solidifier vos concepts

Cette figure résume les concept de base de l’effet de l’osmose (échange d’eau) sur les cellules en raison de leur tonicité. Des images correspondantes de globules rouges sont montrées pour illustrer ce qui se passe dans la vie réelle. Assurez-vous de comprendre ce qui se passe dans les images.

Les trois tonicités possibles d’une cellule animale
Source: http://biology.unm.edu/ccouncil/Biology_124/Summaries/Membranes.html

Puisque vous utiliserez un microscope, il est préférable de vous habituer à l’utiliser. Vous aurez juste besoin de faire un grossissement de base et un réglage fin. Un microscope optique simple fera l’affaire pour ce projet.

Hypothèse

Que pensez-vous qu’il adviendra des cellules végétales et animales dans une solution hypotonique, isotonique et hypertonique?

Matériaux

• Oignon rouge
• Trois cylindres gradués
• 15 ml d’eau distillée
• NaCl (chlorure de sodium) ou sel de table
• Microscope avec quelques lames vierges

Procédure

1. Ajouter 5 ml d’eau distillée à chacun des cylindres gradués. Mélanger suffisamment de NaCl dans chaque cylindre pour obtenir une solution saline à 0%, 0,5% et 2%. Suggestion: Pour déterminer la tonicité de l’oignon, il est suggéré d’étudier des concentrations plus salines avec des augmentations plus faibles de 0% à 1%.
2. Pelez la peau et coupez trois tranches fines, petites et de taille égale de la chair de l’oignon, une pour chaque cylindre. Sentez la texture, la rigidité et d’autres caractéristiques des tranches d’oignon. Plongez la tranche et assurez-vous qu’elle reste immergée pendant quelques heures.
3. Sentez à nouveau les tranches et notez ce qu’elles ressentent par rapport à avant qu’elles ne soient immergées dans les solutions.
4. Aussi, avec l’aide du professeur de sciences ou d’un adulte, faites une lame de microscope avec les tranches d’oignon de chacune des solutions et une tranche d’oignon normale non placée en solution (contrôle). Si les caractéristiques cellulaires ne sont pas claires, demandez à votre professeur de sciences s’il pourrait tacher les cellules d’oignon pour une meilleure vue. Observez et notez les différences dans les cellules. Portez une attention particulière aux tailles des vacuoles et aux limites des cellules.
5. Pour chacune des tranches, notez également le nombre de cellules intactes et les cellules non intactes. Comparez avec le contrôle (cellules d’oignon normales) qui n’étaient pas soumises aux solutions. Le nombre peut juste être pour cette vue du microscope. Déplacer la lame dans le microscope modifie les cellules sous la vue. Comptez encore. Faites autant de répétitions que possible en comptant chacune comme une tentative. Il serait préférable que vous puissiez répéter cela pour différentes tranches et appeler cela comme une tentative.

Résultats

Qualitatifs

• Une table pour le toucher des tranches d’oignon avant et après immersion dans les solutions.
• Un tableau des caractéristiques observées des cellules au microscope pour chacune des tranches en solutions variables.

Quantitatif

• Tableau du pourcentage de cellules intactes pour chacune des solutions pour plusieurs tentatives.
• Graphique du nombre moyen de cellules intactes pour chacune des solutions avec des barres d’erreur standard.
• Un test t statistique doit être effectué pour juger de l’importance des différences. Afficher les paramètres et les résultats de ce test statistique.

Discussion

Expliquez tous les résultats, qualitatifs et quantitatifs. Portez une attention particulière à la membrane cellulaire (quelle est la caractéristique particulière de la limite cellulaire chez les plantes?), vacuole centrale et osmose ou écoulement d’eau entre les cellules et leur environnement.

Les différences dans le pourcentage de cellules intactes sont-elles statistiquement significatives entre les solutions ? Expliquez pourquoi ou pourquoi pas. Discutez également des limites de cette méthode pour quantifier les différences. Discutez des causes possibles de toute observation inattendue ou déraisonnable.

Conclusion

Que pouvez-vous conclure sur les effets des concentrations variables de soluté autour d’une cellule végétale?

Extension

Si vous êtes intéressé, vous pouvez également déterminer comment les cellules animales réagissent à différentes concentrations de soluté.

Tout d’abord, lisez ce projet et parlez-en à votre professeur de sciences avant de commencer. Demandez à votre professeur s’il a le temps et les ressources nécessaires pour vous aider dans ce projet.

1. Demandez à votre professeur de vous procurer 3ml de globules rouges (sang centrifugé).
2. Faire des solutions salines avec des concentrations similaires aux cellules végétales.

   Note: Puisque vous ajouterez 1 ml de sang à vos solutions totales de 5 ml, vous devez calculer la quantité de sel que vous devez dissoudre dans la solution de 4 ml que vous ajouterez au sang pour que la concentration totale de sel soit égale à 0%, 0,9% et 5%. Mélangez soigneusement le sang doucement dans la solution sans renverser. Notez les différences de luminosité de la couleur dans chacune des solutions par rapport à la solution de sang rouge pur (contrôle).

3. Avec l’aide de votre professeur de sciences, préparez des frottis de cellules sanguines animales sur des lames de microscope. Utilisez une goutte de la solution pour faire un frottis très fin.
4. Préparez un frottis avec juste la solution de globules rouges purs pour servir de témoin.
5. Observez les différences entre les globules rouges de chacune des lames au microscope. Comptez également le nombre de globules rouges intacts dans chacune des lames. Utilisez des gants et des lunettes même lorsque vous utilisez le microscope pour étudier les lames.
6. Répétez ceci au moins trois fois en utilisant le reste des solutions.

Comment le pourcentage de globules rouges intacts dans chaque lame varie-t-il? Cette différence est-elle statistiquement significative? Expliquer. Quelles sont les limites de cette méthode ?

En utilisant ces résultats, expliquez la différence entre les effets de la tonicité dans les cellules animales en général par rapport aux cellules végétales.