unità 1 – origine della vita
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UNITÀ 1 – ORIGINE DELLA VITA Lezione 2 – Le molecole della vita Laboratorio - Ricerchiamo il glucosio negli alimenti Obiettivo: scoprire quali, tra alcuni alimenti, contengono glucosio. Materiale: un becher, un fornello ad alcol con retina frangifiamma e treppiedi, cinque provette numerate da 1 a 5, un portaprovette, un mortaio con pestello, una pipetta, reattivo di Benedict, un campione dei seguenti alimenti: cipolla, miele, riso, mela, formaggio. Procedimento: riempiamo un becher per metà di acqua che mettiamo a scaldare sul fornello. Portiamo a ebollizione l’acqua e abbassiamo la fiamma quanto basta per mantenerla. Nel frattempo prepariamo i campioni alimentari nel seguente modo: ♦ se l’alimento è solido, ne poniamo un pezzo nel mortaio (circa 1 cm3), aggiungiamo 5 ml d’acqua e pestiamo il tutto; ♦ se l’alimento è fluido, come nel caso del miele, ne versiamo direttamente 10 ml in una provetta cui aggiungiamo 5 ml d’acqua. Versiamo i miscugli ottenuti nelle provette seguendo quest’ordine: nella provetta n° 1 la cipolla, nella n° 2 il miele, nella n° 3 il riso, nella n° 4 la mela e nella n° 5 il formaggio. Aggiungiamo in ogni provetta 5 ml di reattivo di Benedict, quindi mettiamo le provette nel becher a bagnomaria per 5 - 10 minuti. Trascorso il tempo prescritto, estraiamo le provette, quindi osserviamo gli eventuali cambiamenti di colore e annotiamo i dati ottenuti su una tabella. Osservazioni: Provetta Campione alimento Colore assunto 1 2 3 4 5 cipolla miele riso mela formaggio giallo bianco blu giallo blu Risultati e conclusioni: la tipica colorazione bianca rivela la presenza di glucosio nel miele. UNITÀ 4 – L’EVOLUZIONE Lezione 3 – La biodiversità Laboratorio - Osserviamo come crescono i batteri Avvertenze: prima di iniziare le esperienze con le colonie batteriche si controlli che tutto il materiale sia accuratamente sterilizzato, con l’autoclave o con sterilizzanti chimici. Per rendere più evidenti le colonie, le capsule Petri, in cui si sono sviluppate, vanno poste su un foglio di carta bianca. Si abbia inoltre cura che esse siano ben chiuse, sia prima sia dopo la semina. Fra i batteri innocui che producono colonie colorate ricordiamo: • Chromo Bacterium prodigiosum (rosso); • Chromo Bacterium lividum (blu); • Staphylococcus saprophyticus (bianco); • Sarcina lutea (giallo-aranciato); Preparazione di una coltura batterica. Materiale: agar, capsule Petri, estratto di carne, acqua. Procedimento: versa in un contenitore acqua, dell’estratto di carne (un dado), 2-3 cucchiaini di agar e scalda sul fuoco, mescolando, fino a quando il preparato assumerà una consistenza gelatinosa. Se il preparato risulta troppo denso aggiungi acqua e scalda; se risulta troppo liquido aggiungi agar e scalda mescolando. Relativamente alla consistenza tieni presente che il preparato, una volta raffreddato, diventa più denso. Fai intiepidire un po’ il terreno di coltura e versalo nelle capsule Petri sterili che andranno subito coperte. Il terreno di coltura è così pronto, ma mancano i batteri: però, poiché questi microrganismi si trovano ovunque, è facile coltivarli. Infatti, è sufficiente versare un pizzico di terra in una capsula Petri, in un’altra si può appoggiare per alcuni secondi o le dita delle mani o una moneta, una può essere lasciata all’aria per un giorno, ecc. Prova tu a trovare altri modi per procurarti delle colture batteriche. Le capsule “seminate” in modi diversi vanno tenute a temperatura ambiente per 4-5 giorni per dare tempo alle colonie batteriche di crescere. Osservazione al microscopio di preparati colorati di batteri. Obiettivo: osservare al microscopio batteri gram-positivi e gram-negativi. Materiale: capsule Petri con colture batteriche, ansa o ago sterile, provette, violetto di genziana, reattivo di Lugol, alcol etilico a 95°, autoclave o disinfettanti chimici, becco Bunsen o fornello o piastra elettrica, microscopio ottico, vetrini portaoggetti e coprioggetti, acqua distillata, contagocce. Colorazione di batteri: uno dei coloranti più noti per mettere in evidenza i batteri è il violetto di genziana, che viene usato anche nella cosiddetta colorazione di Gram, la quale permette di distinguere i batteri che si colorano con il violetto di genziana o gram-positivi, da quelli che non si colorano, o gram-negativi. Procedimento: sterilizza alla fiamma l’ansa e con essa preleva un po’ di batteri da una capsula senza raccogliere l’agar. Stempera con una goccia d’acqua distillata su un vetrino il materiale prelevato e stendilo in un sottile strato. Fai asciugare all’aria e, reggendolo con la pinza di legno, passa velocemente sulla fiamma il vetrino per tre volte. Stendi, quindi, con il contagocce il colorante violetto di genziana sul vetrino e lascialo agire per 4 minuti. 2 Versavi sopra il reattivo di Lugol e lascialo agire per 3-5 minuti, quindi copri con alcol etilico a 95° per 30-60 secondi fino a completa decolorazione. Risciacqua il vetrino con acqua distillata. Esegui le stesse operazioni per vari vetrini; quindi osserva i preparati al microscopio. Per osservare i batteri si possono usare forti obiettivi a secco. In qualche caso è opportuno adoperare un obiettivo a immersione che ha un potere di risoluzione molto più elevato. Registrazione dati: quali colorazioni hanno assunto i batteri? Quali forme presentano? ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 3 UNITÀ 4 – L’EVOLUZIONE Lezione 3 – La biodiversità Laboratorio - Osserviamo la vita in una goccia d’acqua Obiettivo: osservare al microscopio forma, movimento e comportamento di vari tipi di protozoi. Materiale: soluzione di gomma arabica o di glicerina, inchiostro di china, chicchi di grano, un po’ di fieno, contagocce, vetrini porta e coprioggetti, un recipiente di vetro, microscopio, acqua. Procedimento: per osservare Protozoi Flagellati e Ciliati è necessario preparare un infuso di fieno o vegetale. Basta lasciare allo scoperto e al riparo dal sole, per qualche settimana, un recipiente con acqua piovana nella quale siano immersi un po’ di fieno e di foglie secche. Trascorse le due settimane, si preleva con il contagocce un po’ di infuso e se ne pongono alcune gocce sul vetrino, si copre con il coprioggetti e si passa all’osservazione iniziando dall’ingrandimento minore. Quando si esegue l’osservazione al microscopio, accade spesso di vedere in gran quantità Protozoi Flagellati e Ciliati: uno dei Ciliati che più frequentemente si trova nell’infuso è il paramecio [fig. 1]. Per osservare le ciglia aggiungere all’acqua un poco di gomma arabica o di glicerina, che ne rallenta i movimenti, e una piccola goccia di inchiostro di china, che le rende più facilmente visibili. L’ameba prospera, invece, in infusi di cereali ottenuti mettendo una ventina di chicchi di grano bolliti in un litro di acqua piovana e tenendo l’infuso lontano dalla luce. Si possono trovare amebe anche sulle piante palustri o nel fango del fondo di fiumi a lento decorso. Anche l’euglena può essere mantenuta a lungo in un infuso di cereali preparato come quello per le amebe. Non è comunque facile trovare l’euglena alla prima osservazione! Osservazioni e risultati: esegui un disegno dei microrganismi che sei riuscito a osservare e per ognuno indica il tipo di movimento effettuato. Aiutandoti con le figure cerca di riconoscere qualche protozoo. Fig. 1 vorticella Conclusioni: sei riuscito a osservare un protozoo ciliato? Da che cosa lo hai riconosciuto? Hai potuto osservare un’Amoeba proteus? Da quale caratteristica l’hai riconosciuta? dinoflagellato ameba 4 paramecio UNITÀ 4 – L’EVOLUZIONE Lezione 3 – La biodiversità Laboratorio - Osserviamo le varie parti di un fungo a cappello Obiettivo: osservare e analizzare le varie parti di un fungo a cappello. Materiale: un fungo prataiolo, una lente, un microscopio, un coltello, cartoncino bianco, pinzetta, acqua, contagocce. Dati in possesso: il cappello del fungo prataiolo, e di molti altri, presenta consistenza carnosa finché è giovane ed è unito al gambo da un velo sottile. Quando il fungo diventa adulto il velo si rompe rimanendo unito ad anello al gambo. Procedimento: stacca il cappello dal gambo e osservalo alla lente: se le lamelle sono bianche significa che il fungo è giovane, se ha un colore rosa violaceo o brunastro significa che il fungo è vecchio. Preleva quindi con la pinzetta una sola lamella e disponila su un vetrino con due gocce d’acqua e copri con il vetrino coprioggetto. Appoggia il cappello sopra un cartoncino bianco e lascialo per 24 ore: preleva delle spore, disponile su un vetrino con una goccia d’acqua e copri con il vetrino coprioggetti. Taglia il gambo longitudinalmente (se è cavo significa che il fungo è vecchio) e preleva con la pinzetta un sottile lembo: metti la sezione di gambo su un vetrino con una goccia d’acqua e copri con il vetrino coprioggetti. Osserva, quindi, i preparati al microscopio. Risultati: che cosa osservi nel margine libero della lamella del cappello? Come appare la sezione longitudinale del gambo? ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Che forma hanno le spore? ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ Conclusioni: Il gambo e le lamelle del fungo prataiolo sono formati da .................................................................... ................................. . Essi quindi rappresentano la continuazione ...................................................... ................................. . Le spore si trovano ............................................................................................ 5 UNITÀ 4 – L’EVOLUZIONE Lezione 3 – La biodiversità Laboratorio - Osserviamo la germinazione dei semi di fagiolo Problema: in quali condizioni germinano i semi di fagiolo? Materiale: semi di fagiolo, 4 vasi di vetro con coperchio, terriccio, acqua. Fattori variabili: acqua ed esposizione all’aria. Fattori costanti: temperatura, esposizione alla luce, numero dei semi, quantità di terriccio nei vasi, profondità d’interramento dei semi. Procedimento: fai ammorbidire i semi di fagiolo nell’acqua per circa 2 ore. Versa la stessa quantità di terriccio nei vasi e sotterra in ogni vaso 4-5 semi di fagiolo alla stessa profondità. Numera i vasi e ponili in un posto in modo che siano a temperatura ambiente ed esposti alla stessa intensità di luce. Versa nei vasi 1 e 2 la stessa quantità di acqua e chiudi con un coperchio il vaso di vetro n°2. Nel vaso n°3 versa una certa quantità di acqua e nel vaso n°4 la metà. Se necessario, dopo 2-3 giorni aggiungi una stessa quantità di acqua nei vasi 1 e 2, cercando di non aprire del tutto il coperchio del vaso di vetro. Il vaso 3 va innaffiato regolarmente, mentre il vaso 4 non va più innaffiato. Risultati: Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 Vaso 4 Inizio della Dopo ….. giorni Dopo ….. giorni Dopo ….. giorni Dopo ….. giorni germinazione dalla semina dalla semina dalla semina dalla semina Osservazioni sullo sviluppo delle piantine Conclusioni: ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ 6 7
