трусики женские украина

На головну

 Вивчення факторів, що впливають на цілісність цитоплазматичної мембрани рослинної клітини - Біологія і хімія

Г.Н. Єфименко, вчитель біології Московської економічної школи.

Лабораторне дослідження в 11-му класі

Дорогі колеги! У гонитві за підвищенням рівня теоретичних знань, прагнучи «вкласти» в наших учнів якомога більше фактів, законів і теорій, ми часом не встигаємо розкрити дітям найпрекрасніше і хвилююча в нашій науці - можливість пізнавати нове через експеримент. Ми всі прекрасно розуміємо, як важко навчити дитину думати, не боятися пробувати і помилятися, як важливо навчити його шукати, здобувати знання самостійно. Але не в цьому полягає головне завдання нашої роботи? Стимулювати дитину до пошуку, роздумів, експериментування допомагають лабораторні роботи, що проводяться у вигляді невеликих досліджень, результати яких не відомі учням заздалегідь. Такі роботи дозволяють без особливих зусиль підвищити мотивацію школярів до вивчення біології.

Існує дві перешкоди для організації міні-досліджень на уроках: бідна матеріальна база у більшості шкіл і обмежена кількість навчального часу. Перша перешкода можна обійти, підібравши роботи, які не потребують великих витрат і складних приладів. Питання з часом можна вирішити, наприклад, за рахунок годин, відведених на шкільний біологічний гурток.

Вашій увазі пропонується невелике дослідження по вивченню властивостей цитоплазматичної мембрани рослинної клітини. Воно називається «Вивчення факторів, що впливають на цілісність цитоплазматичної мембрани рослинної клітини».

Коментарі для вчителя

У даному дослідженні використовується червонокачанна капуста. У вакуолях її клітин міститься водорозчинний пігмент антоціан, що надає її листю характерну забарвлення. При руйнуванні клітинної стінки, цитоплазматичної та вакуолярної мембран клітини антоциан виходить назовні і забарвлює розчин у пробірці в синій колір. Для чистоти експерименту потрібно користуватися однаковими пробірками, однаковими шматочками капусти (однакової товщини і площі), додавати однакову кількість всіх хімічних речовин.

У першій частині роботи учням пропонується зруйнувати оболонку і мембрани клітин механічно - за допомогою скальпеля. Розрізаючи листя капусти на шматочки, учень руйнує клітини, і антоциан виходить назовні. Пігмент забарвлює воду, в яку поміщаються шматочки листя, в синій колір. Надалі учневі пропонується користуватися тільки відмитим від пігменту шматочками. Щоб повністю видалити антоциан із зруйнованих клітин, вчителю необхідно заздалегідь нарізати достатню кількість шматочків капусти і вимочити їх у водопровідній воді протягом 3 год, міняючи воду кілька разів.

У другій частині роботи учням пропонується з'ясувати вплив різних хімічних речовин на клітинну мембрану. У сухі (!) Пробірки поміщаються однакові шматочки капусти, обсушені фільтрувальної папером. У кожну пробірку додається одне із запропонованих речовин (див. «Інструкцію для учня»). Вибір речовин не випадковий: етанол - полярне з'єднання, соляна кислота і гідроксид натрію - електроліти. Вони взаємодіють, в основному з полярними (гідрофільними) складовими мембрани (білками, гликопротеидами, полярними головками молекул фосфоліпідів) і викликають денатурацію білків і їх часткову екстракцію з мембран. (Етанол, завдяки наявності метиловою групи здатний взаємодіяти і з фосфоліпідами, але цим взаємодією в умовах досвіду можна знехтувати.) Все це призводить до порушення цілісності клітинних мембран і виходу пігменту в розчин. Соляна кислота і луг вступають у хімічну реакцію з антоціаном, надаючи розчину червону і жовту забарвлення відповідно. З цієї причини антоциан може бути використаний як природний індикатор для виявлення аніонів гідроксилу і катіонів водню у водному розчині.

Бензин і ацетон - неполярні розчинники, взаємодіючі в основному з неполярними (гідрофобними) складовими мембрани (хвостами молекул фосфоліпідів, внутрімембраннимі групами білків). Крім того, ацетон, як і етанол, викликає денатурацію білків. Антоціан в бензині розчиняється (але розчиняється в ацетоні), тому в досвіді забарвлення бензину не змінюється. У цьому досвіді потрібно особливо ретельно обсушити шматочки капусти фільтрувальної папером і користуватися тільки сухий посудом. При додаванні до бензину води антоциан переходить у водний шар і забарвлює його в синій колір, бензиновий шар зберігає свою жовтувате забарвлення.

Побутове миючий засіб зазвичай містить кілька детергентів - амфіфільних (тобто проявляють і гідрофобні, і гідрофільні властивості) сполук, які впливають на різні компоненти мембран, але головним чином на гідрофобні. У досліді з побутовим миючим засобом вміст пробірки забарвлюється в слабкий жовтий колір, що дозволяє зробити висновок про наявність у ньому лугу. Для досвіду потрібно брати безбарвне миючий засіб.

Кухонна сіль - полярне з'єднання, але в умовах досвіду вона не руйнує клітинні мембрани, тому розчин у пробірці залишається безбарвним. Учень може помітити зміну тургору клітин капусти, але в даній роботі це необов'язково.

У третій частині роботи учням пропонується з'ясувати вплив температури на цілісність цитоплазматичної мембрани. Одна пробірка поміщається в баню при температурі не вище 40 ° С, інша - при температурі не нижче 60 ° С, третя пробірка кип'ятиться протягом декількох хвилин. При температурі вище 40 ° С білки денатурують, цілісність мембран порушується, і антоциан виходить у воду, надаючи їй синє забарвлення. При кип'ятінні шматочків червонокачанної капусти потрапив у воду антоциан піддається термічному розкладанню і стає блідо-зеленим.

У всіх дослідах необхідно відзначати не тільки забарвлення розчину, але і колір шматочків капусти. Шматочки можуть втратити колір повністю або тільки по краю - в залежності від кількості зруйнованих клітин. У дослідах з соляною кислотою і гідроксидом натрію шматочки забарвлюються в той же колір, що і розчин. Це, можливо, говорить про те, що іони водню і гідроксилу проникають всередину клітин і там взаємодіють з антоціаном.

Інструкція для учня

Тема роботи: «Вивчення факторів, що впливають на цілісність цитоплазматичної мембрани рослинної клітини».

Мета роботи: з'ясувати умови руйнування цитоплазматичної мембрани клітин листа червонокачанної капусти.

Прилади та матеріали: листя червонокачанної капусти; скальпель; лінійка; пінцет; 13 пробірок з пробками; лабораторний штатив для пробірок; водяна баня; термометр; мірний циліндр; шматочки листя червонокачанної капусти, попередньо вимочені у воді протягом 3 год; фільтрувальний папір; аркуш білого паперу; вода; етанол (96%); ацетон; бензин; розчини соляної кислоти (1 М), гідроксиду натрію (1 М) і хлориду натрію (10%); суміш води та засоби для миття посуду (10: 1).

Безпека й чистота експерименту

1. Прочитайте всю інструкцію до кінця, перш ніж почнеться виконувати роботу.

2. Використовуйте лише СУХИМИ пробірками.

3. Промивайте мензурку і пінцет у воді ПЕРЕД КОЖНИМ ДОСВІДОМ.

4. Для досвіду з бензином візьміть суху мензурку.

5. Працюючи з ацетоном і бензином, швидко закривайте пробірки пробками і ставте пробірки ПІД тягу.

ХІД РОБОТИ

Частина 1

1. Виріжте 3 квадратних шматочка з листя червонокачанної капусти. Слідкуйте, щоб шматочки були однаковими.

2. Помістіть шматочки капусти в пробірку і додайте 5 мл води. Пронумеруйте цю пробірку №1.

3. Поставте пробірку в штатив.

4. Відзначайте зміни забарвлення вмісту пробірки. Визначення забарвлення розчину зручно проводити на тлі аркуша білого паперу.

Частина 2

5. Візьміть іншу пробірку і повторіть пункти 2 і 3, використовуючи шматочки капусти, попередньо вимочені у воді. Пронумеруйте цю пробірку №2.

6. Пронумеруйте 8 пробірок: №3, №4, №5, №6, №7, №8, №9 та №10.

7. Покладіть промиті шматочки капусти на фільтрувальний папір і ретельно промокніть їх. Помістіть висушені шматочки в пробірки і додайте замість води по 5 мл наступних рідин:

в пробірку №3 - етанол (96%);

в пробірку №4 - ацетон;

в пробірку №5 - соляну кислоту (1 М);

в пробірку №6 - гідроксид натрію (1 М);

в пробірку №7 - розчин хлориду натрію (10%);

в пробірку №8 - бензин;

в пробірку №9 - суміш бензину і води (1: 1);

в пробірку №10 - суміш води і засоби для миття посуду (10: 1).

8. Відзначте забарвлення вмісту всіх пробірок (використовуйте аркуш білого паперу в якості фону).

Частина 3

9. Пронумеруйте ще 3 пробірки №11, №12 та №13.

10. Помістіть в пробірки №11, №12 та №13 по

5 шматочків капусти і додайте в кожну по 5 мл води.

11. Помістіть пробірку №11 у водяну баню при t = 40 ° С.

12. Помістіть пробірку №12 у водяну баню при t = 60 ° С.

13. Помістіть пробірку №13 у водяну баню при t = 100 ° С.

14. Відзначте зміни забарвлення у всіх пробірках (використовуйте аркуш білого паперу в якості фону).

15. Оформіть результати у вигляді таблиці:

 Номер пробірки Вміст пробірки і температура Забарвлення рідкого вмісту пробірки Забарвлення шматочків капусти

1

2

3

16. Поясніть результати роботи і запишіть висновок.

Допоміжні запитання (ці питання є опорними пунктами при поясненні отриманих результатів)

1. В якій частині живий капустяної клітини знаходиться пігмент антоціан?

2. Де був виявлений антоциан під час експерименту?

3. З якою метою в експерименті використовувалися шматочки капусти, вимочені деякий час у воді?

4. З чого складається цитоплазматическая мембрана?

5. Які з речовин, що складають мембрану, гідрофільних, а які - гідрофобні? Які з речовин, доданих в пробірки, є полярними, а які - неполярними?

6. Чому в досліді з чистим бензином забарвлення вмісту пробірки не змінилася? З якою метою проводився досвід з сумішшю бензину і води?

7. Чому рідкі миючі засоби можуть шкідливо діяти на шкіру?

8. Як можна використовувати антоциан в хімічній лабораторії?

Коментарі для вчителя

Як бачите, шановні колеги, дана робота являє собою досить складне дослідження і вимагає від учнів не тільки певних навичок поводження з лабораторним обладнанням. Успіх роботи більшою мірою залежить від уміння учнів мислити, застосовувати свої теоретичні знання на практиці, проходити шлях від експериментальних результатів до теоретичних висновків. На жаль, цими вміннями можуть похвалитися не багато хто з наших учнів, тому навчальна мета даної роботи - показати дітям, як можна отримати теоретичні знання за допомогою експерименту.

Звичайно, учні не зможуть отримати всі відомості про будову цитоплазматичної мембрани з результатів цієї дослідницької роботи. Однак у учнів, відчули себе дослідниками, виникає додаткова мотивація для роботи з книгою і самостійного засвоєння теоретичних знань. Тому дослідження краще проводити до вивчення будови цитоплазматичної мембрани. Нічого, що учні будуть перебувати в повному подиві щодо причин спостережуваних явищ - вони потім з'ясуються. Крім того, в ході роботи вирішується проміжна задача - навчання правильної записи результатів спостережень.

Обговорення результатів потрібно проводити з опорою на допоміжні питання, дані в кінці «Інструкції для учня». Питання 4 і 5 краще дати учням для самостійного вивчення, відповіді на запитання 1, 2 і 3 може дати вчитель, відповіді на інші питання можуть бути отримані в результаті колективного обговорення. До питань 1 і 4 в лабораторному звіті повинні бути зроблені малюнки з підписами.

Перед початком роботи потрібно обов'язково обговорити інструкцію, звернувши увагу на техніку безпеки та вимоги до чистоти виконання експерименту (див. «Інструкцію для учня»). Якщо більшість учнів у класі не вміють діяти за інструкцією, потрібно промовляти кожен експеримент перед його виконанням. Якщо є необхідність, потрібно промовляти (але ні в якому разі не диктувати!) Результати, що вносяться в таблицю.

Робота розрахована на два уроки за умови, що кожен учень виконує її від початку до кінця. Якщо об'єднати учнів по двоє (чи троє) і доручити кожній парі (або трійці) один або два досвіду, робота займе один урок. Щоб укластися в цей час, на прочитання інструкції та виконання одного досвіду має витрачатися не більш 15 хв. Частина, що залишилася уроку йде на звіт кожної пари (або трійки) про свої результати та оформлення зведеної таблиці. У лабораторному звіті кожного учня повинні бути присутніми записи про результати всіх дослідів, включених в дане дослідження.

Труднощі, пов'язані з технічним забезпеченням школи

1. Якщо школа має труднощі з лабораторним посудом, можна замість пробірок взяти Пеніцилінові бульбашки. Пеніциліновий пухирець має кришечку, і його не потрібно ставити в штатив.

2. Замість мензурок можна використовувати пластикові шприци на 5 мл. При використанні шприца практично неможливо пролити реактив.

3. Фільтрувальний папір можна замінити промокашкою.

4. Етанол можна замінити горілкою. Фарбування буде помітно, хоча і не так яскраво, як у досліді з 96% -ним спиртом.

5. Ацетон можна замінити безбарвною рідиною для зняття лаку з нігтів.

6. Якщо немає водяної бані з вбудованим термометром, можна скористатися електричною плиткою, на яку встановлений лабораторний стакан або каструля з водою. Неприпустимо замінювати електричну плитку пальниками з відкритим полум'ям, так як в роботі використовуються бензин і ацетон.

7. При відсутності термометрів температуру можна визначати «на око»: вода, що має температуру близько 40 ° С, - тепла на дотик, 60 ° С - гаряча, температура киплячої води - близько 100 ° С. Однак краще все ж роздобути кілька термометрів.

8. Нумерувати пробірки можна за допомогою спиртового маркера або склографом. Якщо немає ні того, ні іншого, можна написати номер пробірки на папірці, згорнути папірець в трубочку і вставити її в пробірку. Можна також використовувати шматочки лейкопластиру або липкою паперової стрічки - їх наклеюють на пробірки і роблять написи олівцем або кульковою ручкою.

Можливі помилки у виконанні дослідів і поясненні результатів

1. Учень користується забрудненої мензуркою, скальпелем або пінцетом. В результаті попадання сторонніх речовин в пробірку учень отримує невірну забарвлення і не може дати їй пояснення. Це особливо важливо в дослідах з соляною кислотою, гідроксидом натрію і розчином кухонної солі.

2. Учень виконує досвід з бензином в мокрій пробірці або забуває висушити шматочки капусти фільтрувальної папером. Антоціан розчиняється у воді і частково забарвлює вміст пробірки.

3. Учень не дотримується температурний режим в третій частині роботи і отримує фарбування при 40 ° С в пробірці № 11.

4. Учень пояснює фарбування вмісту пробірки в першому досвіді руйнівним впливом води на мембрану, тому йому не зрозуміло, чому в інших дослідах потрібно користуватися тільки промитими шматочками капусти.

5. Учень не знає понять «гідрофільний» і «гідрофобний», не може розділити реактиви на полярні та неполярні і тому не може пояснити результати другій частині роботи.

За матеріалами міжнародної конференції вчителів біології у Варшаві (1996)

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://bio.1september.ru

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка