LaborAperto biologia fisica chimica biologia fisica chimica biologia ITIS “G.Natta”-BG LABORATORIO DI BIOLOGIA: Pressioni pericolose Le esperienze proposte evidenziano, per mezzo di opportuni esperimenti, l’importanza in campo biologico e chimico dei fenomeni osmotici mediati da membrane biologiche semipermeabili. L’acqua attraversa la membrana biologica ed il suo passaggio si chiama osmosi. E’ un vero e proprio processo di diffusione dell’acqua attraverso una membrana semipermeabile. Se ai due lati di una membrana biologica si hanno soluzioni con diverse concentrazioni di una troppo grande o perché carica elettrostaticamente o per qualsiasi altra ragione, è l’acqua a diffondere in modo tale da diluire la soluzione a concentrazione più elevata, finché le due concentrazioni non diventano uguali. La pressione generata da questa diffusione, misurabile come altezza di una colonna di liquido, indica il valore della pressione detta appunto osmotica. In ambito biologico il fenomeno dell’osmosi riveste un’importanza fondamentale negli scambi di elementi nutritivi, sali ecc. tra le cellule e l’ambiente esterno. OBIETTIVI a) Rendere gli alunni autonomi nel condurre una esperienza e nell’osservare e descrivere l’andamento della stessa. b) Avvicinare i ragazzi alla osservazione microscopica e steromicroscopica e renderli capaci di preparare autonomamente un vetrino. c) Verificare attraverso l’esperienza l’importanza macroscopica e microscopica del fenomeno biologico dell’osmosi. ATTIVITA’ Prima Fase Breve spiegazione dell’insegnante sull’uso del microscopio e dello stereomicroscopio [15 min.] Seconda Fase Preparazione di una soluzione concentrata di cloruro di sodio (NaCl) + colorante (bleu di metilene). Allestimento di un imbuto chiuso con membrana semipermeabile (budello o vescica di maiale). Immersione della soluzione concentrata colorata all’interno dell’imbuto e collocazione dello stesso in un becher con acqua distillata. I risultati dell’esperienza dovranno essere verificati dopo 60 min. circa [5 min]. Terza fase Spiegazione di come poter verificare l’osmosi con sale grosso ed una fettina di melanzana colorata con bleu di metilene e successiva osservazione allo stereomicroscopio. [5 min.] Quarta fase 1 LaborAperto biologia fisica chimica biologia fisica chimica biologia ITIS “G.Natta”-BG Allestimento di un vetrino con cellule epiteliali di cipolla con relativa spiegazione delle modalità utilizzate. [5 min] Quinta Fase Osservazione al microscopio collegato a monitor di: 1) cellule epiteliali di cipolla prendendone in considerazione forma, dimensione, parete cellulare e struttura generale. [10 min.] 2) osservazione delle stesse cellule immerse in soluzione ipertonica. 3) osservazione delle cellule lavate con acqua distillata [soluzione ipotonica] . Sesta Fase La classe viene suddivisa in due gruppi dello stesso numero di alunni (circa 10). Il primo gruppo, assistito dall’insegnante, procede all’allestimento dei vetrini e alla successiva osservazione microscopica. Il secondo gruppo si reca agli stereomicroscopi per osservare cosa accade mettendo sale puro su una piccola fettina di melanzana. Dopo circa 30 min. i due gruppi si scambiano le attività. PREREQUISITI Concetto di soluzione, soluto e solvente. Concetto di cellula vegetale autotrofa ed eterotrofa Grandezze e loro unità di misura (scala metrica decimale) Norme generali di comportamento in laboratorio e uso corretto dei Dispositivi di protezione individuali messi a disposizione 2 LaborAperto biologia fisica chimica biologia fisica chimica biologia ITIS “G.Natta”-BG LABORATORIO DI BIOLOGIA: SCHEDA PER GLI ALUNNI Pressioni pericolose Nome: MATERIALE OCCORRENTE PER L’ESPERIENZA Bulbo di cipolla Vetrini porta e coprioggetti Microscopio Bisturi Contagocce Carta da filtro Acqua distillata Soluzione di sale Acqua distillata Pinzette Campione di melanzana Blue di metilene A) OSSERVAZIONI AL MICROSCOPIO 1) Dopo avere diviso longitudinalmente il bulbo della cipolla, isola una delle scaglie interne e, servendoti delle pinzette, stacca un frammento del sottile velo che ricopre la tunica carnosa, appoggialo disteso sul vetrino portaoggetti, aggiungi una goccia di acqua distillata e ricopri con il vetrino coprioggetti. 2) Osserva attentamente il preparato al microscopio, dapprima a piccolo e poi a maggior ingrandimento: Disegna quanto vedi Disegna una cellula assegnando i nomi alle varie parti RISPONDI ALLE SEGUENTI DOMANDE: Quale forma hanno le cellule ? E’ ben evidente la parete cellulare ? Fra una cellula e l’altra esistono spazi liberi ? 3 LaborAperto biologia fisica chimica biologia fisica chimica biologia ITIS “G.Natta”-BG Ogni cellula presenta un nucleo 3) Togli il vetrino dal microscopio e serventodi del contagocce e della carta da filtro fai passare la soluzione di NaCl sotto il vetrino coprioggetto. Osserva al microscopio cosa succede alle cellule e disegna quanto vedi. La forma dell cellule è cambiata ? Le pareti cellulari sono ancora evidenti ? 4) Togli il vetrino dal microscopio e servendoti del contagocce (pulito) e della carta da filtro fai passare acqua distillata sotto il vetrino coprioggetti. Osserva al microscopio. Cosa succede ? B) OSSERVAZIONI ALLO STEROMICROSCOPIO 1) Osserva con lo stereomicroscopio la fettina di melanzana: Noti goccioline di acqua sulla superficie ? Sì No 2) Colora la fetta di melanzana con poche gocce di Bleu di Metilene, tampona con carta da filtro e osserva: Vi sono gocce d’acqua sulla superficie ? Sì No 4) Poni qualche cristallo di cloruro di sodio (NaCl) sia sulla piastra di Petri che sulla melanzana colorata: 5) Osserva e disegna quanto vedi: 4 LaborAperto biologia fisica chimica biologia fisica chimica biologia Melanzana + sale Sale Commento: 5 ITIS “G.Natta”-BG