Biologie se systémem Vernier

Náměty na experimenty vycházejí z knihy Biology with Vernier.

9 – Biologické membrány

Úvod

Hlavním cílem tohoto pokusu je určit vliv různých faktorů, jako je osmotická rovnováha, detergenty a pH, na biologické membrány. Membrány v buňkách se skládají především z lipidů a proteinů a udržují vnitřní uspořádání buňky tím, že ohraničují jednotlivé její části a brání volnému pohybu chemických látek.

Jeden druh membránových vakuol, který najdeme v rostlinných buňkách, se nazývá tonoplast. Je relativně velký a obvykle obsahuje vodu. V případě červené řepy navíc obsahuje ve vodě rozpustný červený pigment, betacyanin, který jí dává její typickou barvu. Protože je tento pigment rozpustný ve vodě a nikoliv v tuku, zůstává u zdravých buněk uvnitř vakuol. Když je ale integrita membrány narušena, obsah vakuoly se vylije do okolního prostředí a obarví ho na červeno. To obvykle znamená, že dotyčná buňka je mrtvá. Při poškození membrán u řepy se červený pigment vylije do okolního prostředí. Sytost barvy v tomto prostředí by měla být úměrná míře poškození buňky.

Otestujete vliv osmotické rovnováhy, čistících prostředků a změn pH na biologické membrány. Přítomnost některých anorganických solí je sice zásadní pro růst většiny rostlin, ale přílišná koncentrace soli může rostlinu zabít. I soli, které neprocházejí buněčnou membránou, mohou rostlinnou buňku ovlivnit - tím, že naruší osmotickou rovnováhu. Osmóza znamená pohyb vody přes polopropustnou membránu z oblasti s nízkou koncentrací rozpuštěných látek do oblasti s vyšší koncentrací rozpuštěných látek. Je-li koncentrace solí v okolí buňky odlišná od koncentrace solí uvnitř, může probíhající osmóza vést k výrazné změně obsahu vody v buňce. Otestujete, nakolik takovýto osmotický šok ovlivňuje integritu buněčné membrány.

Úkoly

  • Použijte spektrometr nebo kolorimetr ke změření barevných změn v důsledku narušených buněčných membrán.
  • Určete vliv osmotické rovnováhy na biologické membrány.
  • Určete vliv čistících prostředků na biologické membrány.
  • Určete vliv pH na biologické membrány.

Použité senzory

Anglický podrobný návod

... zpět na přehled námětů

         

... více o systému Vernier