ΟΜΑΔΑ ΟΝΟΜΑΤΑ ΜΑΘΗΤΩΝ 1. 2. 3. 1 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΠΛΑΣΜΟΛΥΣΗΣ ΚΑΙ ΣΠΑΡΓΗΣ ΦΥΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Τι είναι η ώσμωση; Θεωρητικές Γνώσεις Είναι μια ειδική περίπτωση διάχυσης μέσω μιας ημιπερατής μεμβράνης (ημιπερατή μεμβράνη= επιτρέπει τη διέλευση μορίων νερού αλλά περιορίζει ή εμποδίζει ολοκληρωτικά τη διέλευση ουσιών μεγάλου μεγέθους). Ώσμωση είναι η κίνηση των μορίων νερού από περιοχές στις οποίες η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών (ωσμωτική συγκέντρωση) είναι μικρή προς περιοχές όπου η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών είναι μεγάλη. Η ωσμωτική συγκέντρωση του κάθε διαλύματος καθορίζεται από τη συγκέντρωση όλων των διαλυμένων ουσιών στο νερό. Εάν δύο διαλύματα έχουν άνισες συγκεντρώσεις διαλυμένων ουσιών, θα έχουν κατ ανάγκη και άνισες ωσμωτικές συγκεντρώσεις. Υπερτονικό διάλυμα χαρακτηρίζεται το διάλυμα με τη μεγαλύτερη ωσμωτική συγκέντρωση. Υποτονικό διάλυμα χαρακτηρίζεται το διάλυμα με τη μικρότερη ωσμωτική συγκέντρωση. Ισοτονικά διαλύματα είναι μεταξύ τους τα διαλύματα των οποίων οι ωσμωτικές συγκεντρώσεις είναι ίσες. Πώς κινείται το νερό δια μέσου της πλασματικής μεμβράνης των φυτικών κυττάρων; Η μεμβράνη που περιβάλλει κάθε κύτταρο είναι ημιπερατή ή αλλιώς εκλεκτικά διαπερατή. Tο νερό λόγω του μικρού μεγέθους του, αλλά και λόγω του ότι φέρει ελάχιστο φορτίο μπορεί να διέρχεται ελεύθερα ανάμεσα από τα φωσφολιπίδια όπως όλα τα μικρά λιποδιαλυτά μόρια αλλά και δια μέσου ειδικών καναλιών. 2 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ Όταν φυτικά κύτταρα τεθούν σε υποτονικά διαλύματα το νερό κινείται από το διάλυμα προς τα κύτταρα. Τα κύτταρα τότε αποκτούν το μέγιστο ποσό νερού που μπορεί να κρατήσουν και τότε λέμε ότι βρίσκονται σε σπαργή. Όταν όμως ένα κύτταρο εμβαπτιστεί σε υπερτονικό διάλυμα θα χάσει νερό. Σε αυτή την περίπτωση το νερό από το κυτταρόπλασμα και το χυμοτόπιο κινείται προς το υπερτονικό διάλυμα με συνέπεια ο πρωτοπλάστης να συρρικνώνεται και να καταλαμβάνει μέρος του όγκου που περικλείεται από τα κυτταρικά τοιχώματα. Το φυτικό κύτταρο είναι σε κατάσταση πλασμόλυσης. ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΘΥΜΟΜΑΣΤΕ Τα φυτικά κύτταρα διαφέρουν από τα ζωϊκά κύτταρα στο ότι εξωτερικά της πλασματικής μεμβράνης υπάρχει το κυτταρικό τοίχωμα. Υπόθεση Πειραματική διαδικασία Αν τοποθετήσουμε ένα φυτικό κύτταρο σε διάλυμα υπέρτονο τότε περιμένουμε να δούμε με το μικροσκόπιο την αποκόλληση της πλασματικής μεμβράνης από το κυτταρικό τοίχωμα. Αντιθέτως αν τοποθετήσουμε φυτικά κύτταρα σε υπότονο διάλυμα τότε θα παρατηρηθεί διόγκωση των χυμοτοπίων. Υλικά Βολβοί έγχρωμων κρεμμυδιών διαλύματα (1 Μ και 5Μ σακχαρόζης, 0.9% και 5% NaCl) Αντικειμενοφόρες πλάκες και καλυπτρίδες H 2 O, σε υδροβολέα ή σταγονόμετρο Λαβίδα, νυστέρι, ύαλος ωρολογίου διηθητικό χαρτί Μικροσκόπιο 3 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
Σχηματική απεικόνιση διαδικασίας ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 1. Από ένα κομμάτι που έχουμε απομακρύνει με τη λαβίδα χαράζουμε με νυστέρι και ξεχωρίζουμε ένα μικρό τετράγωνο περίπου 1 cm. Προσέχουμε να μην παρασύρουμε και ιστό από την πιο κάτω στιβάδα. 2. Τοποθετούμε το κομμάτι ιστού για 5 min σε ύαλο ωρολογίου με διάλυμα σακχαρόζης (1Μ και 5Μ δύο διαφορετικά δείγματα) 3. Μεταφέρουμε το δείγμα στο κέντρο μιας αντικειμενοφόρου πλάκας. Προσθέτουμε μια σταγόνα του αντίστοιχου διαλύματος και παρατηρούμε στο μικροσκόπιο. 4. Επαναλαμβάνουμε τα 1-3 σε απιονισμένο νερό 5. Συμπληρώνουμε το φύλλο εργασίας ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 4 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 1 1. Να σχεδιάσετε τα κύτταρα που παρατηρείτε στο μικροσκόπιο στη μεγαλύτερη μεγέθυνση (μεγεθυντική ικανότητα προσοφθάλμιου μεγεθυντική ικανότητα αντικειμενικού, τελική μεγέθυνση παρασκευάσματος ) και να υποδείξετε με βέλη σε ένα από αυτά τις δομές που παρατηρείτε. Διάλυμα 1Μ σακχαρόζης ή 5Μ σακχαρόζης Απιονισμένο νερό 2. Μετρήστε τα κύτταρα που έχουν πλασμολυθεί σε κάθε περίπτωση καθώς και το συνολικό αριθμό των κυττάρων 3. Υπολογίστε το ποσοστό της πλασμόλυσης με κάθε διάλυμα που χρησιμοποιήσατε. 5 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 1. Από ένα κομμάτι που έχουμε απομακρύνει με τη λαβίδα χαράζουμε με νυστέρι και ξεχωρίζουμε ένα μικρό τετράγωνο περίπου 1 cm. Προσέχουμε να μην παρασύρουμε και ιστό από την πιο κάτω στιβάδα. 2. Τοποθετούμε το κομμάτι ιστού για 5 min σε ύαλο ωρολογίου με διάλυμα 5 % ΝaCl. 3. Μεταφέρουμε το δείγμα στο κέντρο μιας αντικειμενοφόρου πλάκας. Προσθέτουμε μια σταγόνα του αντίστοιχου διαλύματος και παρατηρούμε στο μικροσκόπιο. 4. Ελέγχουμε αν τα κύτταρα έχουν πλασμολυθεί και σχεδιάζουμε 3 κύτταρα. 5. Αφαιρούμε με το διηθητικό χαρτί το διάλυμα άλατος και τοποθετούμε τα κύτταρα σε διάλυμα 0.9% NaCl. 6. Παρατηρούμε και συμπληρώνουμε το Φύλλο Εργασίας ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 1. Να σχεδιάσετε 3 κύτταρα από αυτά που παρατηρείτε στο μικροσκόπιο στη μεγαλύτερη μεγέθυνση (μεγεθυντική ικανότητα προσοφθάλμιου μεγεθυντική ικανότητα αντικειμενικού, τελική μεγέθυνση παρασκευάσματος ) 2. Ποια είναι η εικόνα που παρατηρείτε όταν τα κύτταρα έχουν τοποθετηθεί σε 0.9% NaCl; Έχει επέλθει κάποια αλλαγή στη μορφολογία των κυττάρων; Να δώσετε μια εξήγηση που να αιτιολογεί τις παρατηρήσεις σας. 3. Τι είναι αυτό που εμποδίζει τα φυτικά κύτταρα να διαρρηγνύονται όταν εισέρχεται σε αυτά μεγάλη ποσότητα νερού; 6 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΑΝΩ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ 1. Αν στο σχήμα 1, παρουσιάζεται ένα κύτταρο με ημιπερατή μεμβράνη να εξηγήσετε ποια μόρια θα μετακινηθούν και προς τα ποια διεύθυνση 2. Το διάλυμα στο οποίο βρίσκεται το κύτταρο είναι υπέρτονο, υπότονο ή ισότονο. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 3. Τι θα συμβεί κατά τη γνώμη σας αν το κύτταρο αυτό είναι ζωϊκό; 7 Κ α τ ε ρ ί ν α Κ α λ ό σ α κ α, Β ι ο λ ό γ ο ς