ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΥΡΩΠΑΙΚΗΣ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ EUSO 2012 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ 3 Δεκεμβρίου 2011 ΣΧΟΛΕΙΟ: ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: 1. 2. 3. ΑΣΚΗΣΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Σήμερα θα δείξετε τις ικανότητές σας στην παρασκευή και παρατήρηση παρασκευασμάτων φυτικών κυττάρων. Συγκεκριμένα θα αξιολογηθείτε στη χρήση μικροσκοπίου στην προετοιμασία νωπών παρασκευασμάτων στην τεχνική χρώσης νωπών παρασκευασμάτων στην παρατήρηση και να σχεδίαση φυτικών κύτταρων και αμυλόκοκκων στον εντοπισμό στο μικροσκόπιο των δομών του φυτικού κυττάρου και των δομικών διαφορών μεταξύ των αμυλοκόκκων 1
Εισαγωγικές γνώσεις ΦΥΤΙΚΟΙ ΙΣΤΟΙ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΑ Ο λευκός χιτώνας του βολβού του κρεμμυδιού καλύπτεται από έναν υμένα (μεμβράνη), ο οποίος είναι μονόστιβος, αποτελείται δηλαδή από μία στιβάδα κυττάρων και για το λόγο αυτό είναι κατάλληλος για παρατήρηση. Η φωτοσύνθεση είναι μια λειτουργία των φυτικών οργανισμών που περιγράφεται στο διπλανό σχήμα. Τα μόρια γλυκόζης προσφέρουν την απαιτούμενη ενέργεια στον φυτικό οργανισμό για την πραγματοποίηση των λειτουργιών του και αυτά που περισσεύουν, σχηματίζουν ένα άλλο υδατάνθρακα (πολυσακχαρίτη), το άμυλο. Το άμυλο αποταμιεύεται στους αμυλόκοκκους που βρίσκονται σε διάφορα όργανα του φυτού κυρίως στα σπέρματα, στους κονδύλους και στις ρίζες. Από εκεί χρησιμοποιείται για να καλύψει, όταν χρειάζεται, ενεργειακές ανάγκες των φυτών. Οι αμυλόκοκκοι είναι ορατοί με οπτικό μικροσκόπιο και έχουν διαφορετική μορφή στα διάφορα φυτά. Η ανίχνευση του αμύλου γίνεται με βάμμα ιωδίου ή Lugol, που του δίνουν ένα χαρακτηριστικό σκούρο μπλε - μαύρο χρώμα. 2
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 Πορεία του πειράματος ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΦΥΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Απαιτούμενα όργανα και υλικά Μικροσκόπιο, Αντκειμενοφόρες πλάκες, Kαλυπτρίδες, Μαχαιράκι ή Νυστέρι Σταγονόμετρο, Λεπτή λαβίδα, Ύαλο ωρολογίου Χαρτί κουζίνας ή διηθητικό χαρτί Βολβός κρεμμυδιού Κυανούν του μεθυλενίου Κόβουμε ένα τετράγωνο κομμάτι από το κρεμύδι αφαιρούμε μερικούς εξωτερικούς λευκούς χιτώνες. Στη εσωτερική πλευρά των αφαιρούμενων χιτώνων υπάρχει λεπτή μεμβράνη την οποία αποσπούμε με την βοήθεια λαβίδας. Στη συνέχεια τοποθετούμε το τμήμα της μεμβράνης σε ύαλο ωρολογίου που περιέχει 2 σταγόνες κυανούν του μεθυλενίου σε μικρή ποσότητα νερού. Το αφήνουμε για 2-3 λεπτά βουτηγμένο στο διάλυμα. Τοποθετούμε τη βαμμένη μεμβράνη με προσοχή να μην διπλώσει σε αντικειμενοφόρο πλάκα στην οποία έχουμε προσθέσει μία σταγόνα απιονισμένο νερό. Καλύπτουμε την μεμβράνη με καλυπτρίδα φροντίζοντας να μην εγκλωβιστούν φυσαλίδες αέρα. Απομακρύνουμε την περίσσεια νερού με χαρτί κουζίνας ή διηθητικό χαρτί. Παρατηρούμε το παρασκεύασμα στο οπτικό μικροσκόπιο, ξεκινώντας από τη μικρότερη μεγέθυνση έως και τον x40 αντικειμενικό φακό. Συμπληρώστε το φύλλο καταγραφής αποτελεσμάτων παρατηρήσεων. 3
1 ο ΦΥΛΛΟ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ 1. Να σχεδιάσετε, όσο καλύτερα μπορείτε την εικόνα που παρατηρήσατε κατά την μικροσκόπηση, στη μεγέθυνση x400 και να τοποθετήσετε βέλη για να ονομάσετε τις δομές του κυττάρου που μπορείτε να διακρίνετε. x400 2. Γιατί πιστεύετε ότι χρησιμοποιήσαμε την χρωστική κυανούν του μεθυλενίου; 3. Τι συμπεραίνετε για το σχήμα των φυτικών κυττάρων; 4. Τι σχήμα έχει και σε ποιο σημείο του κυττάρου βρίσκεται ο πυρήνας των φυτικών κυττάρων του παρασκευάσματος; 4
ΘΕΜΑ Β. ΠΑΡΑΤΗΡΗΡΗΣΗ ΑΜΥΛΟΚΟΚΚΩΝ Απαιτούμενα όργανα και υλικά Μικροσκόπιο, Αντκειμενοφόρες πλάκες, Kαλυπτρίδες, Υαλογράφος Σταγονόμετρο, Όργανα μικροσκοπίας Χαρτί κουζίνας ή διηθητικό χαρτί Χρωστική Lugol Απαιτούμενες ουσίες Πατάτα Καλαμποκάλευρο Σιτάλευρο Πορεία του πειράματος Σε μια καθαρή αντικειμενοφόρο, για κάθε υλικό, σημειώστε στη μια άκρη με τον υαλογράφο το είδος του υλικού και ρίξτε στο κέντρο της μια σταγόνα νερό. 1. Πατάτα (βλαστοκόνδυλοι): Θα κάνετε τομή στον κόνδυλο της πατάτας και από την επιφάνεια που δημιουργείται θα πάρετε υλικό ξύνοντας με λεπίδα. 2. Καλαμποκάλευρο και Σιτάλευρο: Τοποθετήστε και απλώστε ελάχιστη ποσότητα υλικού με μια οδοντογλυφίδα. Καλύψτε με καλυπτρίδα ώστε να μη σχηματιστούν φυσαλίδες αέρα. Παρατηρήστε στο μικροσκόπιο αυξάνοντας σταδιακά τη μεγέθυνση έως Χ 400. Παρατηρήστε τους αμυλόκοκκους με προσοχή ως προς το μέγεθος, το σχήμα, τη μορφή τους. Επιστρέφουμε στον 10Χ φακό, ρίχνουμε μία σταγόνα διαλύματος Lugol πάνω στην αντικειμενοφόρο πλάκα ακριβώς στο σημείο που αρχίζει η καλυπτρίδα. Παρατηρούμε αμέσως την αλλαγή που θα συμβεί στους αμυλόκοκκους. Σχεδιάστε λίγους (3-4) χαρακτηριστικούς αμυλόκοκκους από κάθε υλικό όπως του παρατηρείτε στο μικροσκόπιο σε μεγέθυνση 400Χ. Συμπληρώστε το αντίστοιχο κελί του παρακάτω πίνακα 1. 5
2 ο ΦΥΛΛΟ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΩΝ Α) ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Σχέδιο αμυλόκοκκων σε μεγέθυνση (Χ400) ΠΑΤΑΤΑ ΚΑΛΑΜΠΟΚΑΛΕΥΡΟ ΣΙΤΑΛΕΥΡΟ Σε ποιο τύπο αμυλόκκοκου αντιστοιχεί στην εικόνα 1. α β γ Β) Τι παρατηρείται με την προσθήκη της χρωστικής lugol Γ) Ποιος μπορεί να είναι ο ρόλος του αμύλου στους κονδύλους της πατάτας; ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ 6