Osmose

Practicum 4.1

Inhoud

• Inleiding
• Methode en materiaal
• Resultaten
• Discussie
• Literatuur

Inleiding

Om dit verslag te kunnen begrijpen, zal ik eerst even uitleggen wat osmose is. Osmose is het verschijnsel, dat een cel, door het celmembraan, oplosstoffen uitwisselt om de concentratie opgeloste stoffen gelijk te houden met de omgeving. Dit kan dus door bijvoorbeeld water in de cel toe te laten, of door het water juist uit de cel te laten gaan. Hierdoor komt er, bij plantaardige cellen, druk op de celwand te staan; dit noemt men turgor. Is de turgor gelijk aan 0, dan is er spraken van grensplasmolise. Grensplasmolise is de situatie waarbij de cel nog net niet loslaat van de celwand.
“Het verschijnsel osmose is eenvoudig te demonstreren met een zogenaamde osmometer. Ook turgor is in feite een osmotisch verschijnsel. Omdat het cytoplasma en het vacuolevocht, die door het semi-permeabele membraan van de buitenwereld zijn afgesloten, in het algemeen hypertonisch zijn tov de omgeving, neemt zo’n cel veel water op. Dit gaat door tot de turgor even groot is als de wanddruk.
Leggen we een plantencel in een hypertonische zoutoplossing, dan gaat er water uit de cel, om de concentraties in evenwicht te krijgen. Hierdoor krimpt de cel. Op het moment dat de turgor 0 is, is er sprake van grensplasmolyse. Het semi-permeabele membraan hangt nog maar op een paar punten aan de celwand. Gaat er nog meer water uit de cel, dan treedt plasmolyse op. het semi-permeabele membraan is geheel los van de celwand.”

Hoofdvraag: hoe zit osmose eruit bij een osmometer, waterpest en een stukje rode ui?
Hypothese: waarschijnlijk zie je bij waterpest dat de celwand in tact blijft, maar dat er een hoopje cel inzit, als je grensplasmolise is overschreden tenminste. Bij een stukje rode ui is dit hetzelfde omdat ook deze plantaardig is, en dus een celwand heeft. Een osmometer is er enkel om dit proces uit te leggen, dus zal er weinig te zien zijn. Het enige dat gebeurt is dat het water zal gaan stijgen of dalen in de “stijgbuis”.

Methode en materiaal

Voor dit experiment heb je nodig:
• Bak met water
• Osmometer
De osmometer bestaat uit een buis, een reservoir en een semi-permeabel membraan (dit membraan laat dus alleen oplosstoffen door). Deze word in een bak met water gehouden met een andere concentratie aan opgeloste stoffen. Hierdoor zul je zien dat het water in de buis zal gaan stijgen of dalen. Zie tekening.

(ruimte voor tekening)

Vragen:
1) het deel van de osmometer dat te vergelijken is met een cel, is het hele stuk wat gevuld is met vloeistof
2) het vlies aan de onderkant van het reservoir, door mij met rood aangegeven, is te vergelijken met het celmembraan
3) de osmotische waarde in de osmometer en de bak eronder is gelijk en/of de waterdruk is even groot geworden als de opwaartse druk

Resultaten
Tijd Hoogte vloeistofkolom in centimeters
8.25 3.0
8.40 4.3
8.51 5.9
8.58 6.7
9.12 8.0

Discussie
De hypothese klopte, geloof ik.

Literatuur
Handleiding practicum voor biologie blz. 13
Practicum 4.2

Inhoud:
• Inleiding
• Materiaal en methode
• Resultaten
• Discussie
• Literatuur

Inleiding
Dit kunt u nalezen bij practicum 4.1, die betreft namelijk heel experiment 4.
Hoofdvraag: wat zal er gebeuren als ik blaadjes waterpest in gedestilleerd water of in kaliumnitraatoplossing leg?
Hypothese: waarschijnlijk zal de cel helemaal vollopen met water, omdat er buiten gewoon geen opgeloste stoffen zijn, en binnen wel, dus wil de cel deze concentratie gelijk maken. De cel zal echter nooit ontploffen of zoiets, want door de druk op de celwand kan de cel niet vol blijven lopen.
Bij het blaadje in de oplossing kaliumnitraat zal deze leeglopen, omdat de concentratie buiten hoger is dan binnen in de cel. Omdat het celmembraan stevig is, zal die in tact blijven, maar de cel zelf zal “verschrompelen”.

Materiaal en methode
• Microscoopset
• Blaadjes waterpest
• Preparaatglaasje
• Afdekglaasje
• Gedestilleerd water
• 3,5% KNO3 oplossing

maak een preparaat met een blaadje waterpest in gedestilleerd water en maak een tekening. Daarna maak je er nog een, maar nu met kaliumnitraatoplossing in plaats van gedestilleerd water. Maak ook hier een tekening van.

Resultaten

Zie bijgevoegde tekeningen

Discussie

Mijn hypothese klopte.

Literatuur

Handleiding bij het practicum biologie

Vragen

1) Bij de cel in water:
De concentratie opgeloste stoffen is het hoogst in de vacuole en het laagst buiten de cel. Water gaat via de membranen naar de vacuole. De inhoud van de cel drukt tegen de celwand. De celwand rekt iets uit en wordt stevig. (turgor. Hier staat dus spanning op de cel.) Precies zoals ik al had voorspeld bij mijn hypothese.
2) Bij de cel in 3.5% KNO3:
De concentratie opgeloste stoffen is nu het hoogst buiten de cel. Water gaat via de membranen uit de cel. De inhoud van de cel krimpt. De celwand raakt zijn turgor kwijt. Hier verdwijnt de spanning op de cel dus. Als dit proces te ver gaat raakt de cel los van de celwand
3) De celwand moet semi-permeabel (=half doorlaatbaar, laat alleen oplosstof door, en niet de opgeloste stoffen). De celwand hoeft hier niet genoemd te worden, want die laat alles door.
De “diffusieafstand” mag niet te groot zijn. Dus het gedestilleerde water moet niet aan de andere kant van een zwembad zijn, terwijl de cel aan deze kant is, bij wijze van spreken.
Er moet verschil zijn tussen de osmotische waarde van het vacuolevocht en de osmotische waarde buiten de cel.
4) deze kleurloze vlekken zijn KNO3

Practicum 4.3

Inhoud

• Inleiding
• Materiaal en methode
• Resultaten
• Discussie
• Literatuur

Inleiding

De hoofdvraag bij dit experiment is; “bij welke osmotische waarde treed er plasmolyse op, en bij welke osmotische waarde is er sprake van grensplasmolyse?”
Hypothese: ik denk dat grensplasmolyse optreed bij een concentratie KNO3 tussen de 5 en 6%.
Maar wat is plasmolyse eigenlijk? Plasmolyse is een verschijnsel dat optreed als de concentratie buiten de cel hoger is als de concentratie binnen de cel. De cel gaat dan water naar buiten sturen in de hoop dat de concentratie gelijk getrokken wordt. Als dit niet lukt, raakt heel de cel dus zonder water, waardoor het verschrompeld. In het geval van plantaardige cellen houd dat in dat de cel verschrompelt, maar dat de celwand in tact blijft omdat het heel stevig is.
Grensplasmolyse is de uiterste concentratie die een cel kan hebben, voordat hij loslaat van de celwand.

Materiaal en methode

Wat is er nodig om dit practicum te maken?
• Microscoop
• 4 flesjes met verschillende concentraties KNO3 (3%, 4%, 5% en 6%)
• stukjes vlies van een rode ui
• preparaatglaasjes
• afdekglaasjes
Maak vier preparaten, elk met een andere concentratie KNO3. Vanwege tijdgebrek mag je met z’n tweeën ieder twee preparaten maken, in totaal nog steeds 4.

Resultaten

Concentratie? Plasmolyse?
3% Geen plasmolyse
4% Geen plasmolyse
5% Wel plasmolyse
6% Wel plasmolyse
Discussie
Mijn hypothese was niet juist: de grensplasmolyse trad op tussen de 4 en 5%, en dus niet tussen de 5 en 6%.
Conclusie: de grensplasmolyse ligt tussen de 4% en de 5% concentratie KNO3.

Literatuur

Handleiding voor het practicum biologie, bladzijde 14

Vragen

1. Osmotische waarde ~ aantal mol
22,4 atm. komt overeen met 1 mol deeltjes.

6% massaprocent KNO3 is nodig voor grensplasmolyse.
60 g KNO3 per 1000 g oplossing (1L)
(60÷101)×2=1,188 mol ionen per liter.
Osmotische waarde van 1,188×22,4=26,6 atm.

2. 4,0% massaprocent KNO3-oplossing.
40 g KNO3 per 1000 g oplossing (1L)
(40÷101)×2=0,792 mol ionen per liter.
0,792 mol glucose= 0,792×180=143 g glucose per liter, dat is 14,3%.

3. Isotonisch met bloed.
0,9% massaprocent NaCl
9 g NaCl per 1000 g oplossing (1L)
(9÷58,5)×2=0,308 mol ionen per liter.
Osmotische waarde: 0,308×22,4=6,89 atm.
Dan moet er per liter 0,308 mol glucose opgelost zijn.
Dit is 0,308×180=55,4 g glucose per liter.

4. 180 g glucose is 180÷180=1 mol glucose,
vertegenwoordigt een osmotische waarde van 22,4 atm.
hoogte waterkolom: 22,4×10=224 m.