Osmoza w Ziemniaku: Doświadczenie z Cukrem
- Szczegóły
Zjawisko osmozy jest fascynującym procesem biologicznym, który można zaobserwować w prostych eksperymentach. Jednym z nich jest doświadczenie z ziemniakiem i cukrem, które pozwala zrozumieć, jak woda przemieszcza się przez błony półprzepuszczalne.
Teoria Osmozy
Błona półprzepuszczalna to bariera, która przepuszcza niektóre cząsteczki, a zatrzymuje inne. Przez błonę mogą przenikać małe cząsteczki rozpuszczalnika, natomiast większe cząsteczki substancji rozpuszczonej są blokowane. Osmoza to proces, w którym rozpuszczalnik (np. woda) przemieszcza się przez błonę półprzepuszczalną z roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o wyższym stężeniu, dążąc do wyrównania stężeń po obu stronach błony.
Roztwór o niższym stężeniu nazywany jest hipotonicznym, a roztwór o wyższym stężeniu - hipertonicznym. Roztwory, w których wymiana rozpuszczalnika zachodzi w tym samym tempie w obu kierunkach, są izotoniczne.
Doświadczenie z Ziemniakiem i Cukrem
Dzieci z grupy Pszczółki postanowiły dowiedzieć się jak najwięcej o ziemniakach. W tym celu przeprowadzały zabawy badawcze i eksperymenty. Przedszkolaki kroiły ziemniaki i sprawdzały, co jest w środku, wąchały, tarły do miski, „analizowały” skład ziemniaczanej masy (woda i miąższ). Jednym ze sposobów na zaobserwowanie osmozy jest wykorzystanie ziemniaka, soli, cukru i wody.
Materiały:
Przeczytaj także: Osmoza w Biologii: Szczegółowe Omówienie
- Ziemniaki
- Cukier
- Sól
- Woda
- Naczynia
Przebieg doświadczenia:
- Przygotuj ziemniaki, krojąc je na połówki i wydrążając w nich otwory.
- Do przygotowanych połówek ziemniaka z wydrążonymi otworami wsypywały cukier, sól i wlewały wodę.
- Następnego dnia dzieci sprawdzały, co się zadziało z zasypanymi solą i cukrem oraz zalanymi wodą otworami w ziemniakach.
Wyniki:
Ziemniak, w którym była sól i cukier, stał się miękki. Jedynie ziemniak, do którego została wlana woda, został twardy oraz ubyło w nim trochę wody (ziemniak wchłonął wodę).
Wyjaśnienie:
Cukier i sól, które znalazły się w ziemniaczanym dołku, wyciągnęły wodę z ziemniaka, dlatego zrobiły się one miękkie. W przypadku polania ziemniaka zwykłą wodą tak się nie stało, więc ziemniak nadal był twardy. Podobnie działają słodkie napoje w naszym ciele - wyciągają wodę z komórek i mimo, że pije się te słodkie soki, to nie gaszą one pragnienia, wręcz przeciwnie, a woda owszem. Tak samo jest w przypadku ziemniaka w którym była sól.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Potencjał Wody
Potencjał wody roztworu sacharozy o stężeniu większym niż 0,2 mol/l jest niższy od potencjału wody roztworu w badanej tkance. Np. w roztworze sacharozy o stężeniu 1,0 mol/l jest większe stężenie substancji osmotycznie czynnych niż w komórkach bulwy ziemniaka.
Dodatkowe Doświadczenie - Zmiana Masy Kostek Ziemniaka
Aby dokładniej zbadać osmozę, można przeprowadzić doświadczenie z kostkami ziemniaka zanurzonymi w roztworach o różnym stężeniu.
Przebieg doświadczenia:
- Z bulwy ziemniaka wycięto 18 kostek o jednakowych wymiarach.
- Ważymy dwie kostki ziemniaka i notujemy ich wagę początkową.
- Jedną kostkę zanurzamy w wodzie destylowanej (roztwór hipotoniczny), a drugą w stężonym roztworze glukozy (roztwór hipertoniczny).
- Po kilku godzinach wyjmujemy kostki, osuszamy i ważymy ponownie.
Wyniki przykładowe:
| Roztwór | Masa początkowa (g) | Masa końcowa (g) | Zmiana masy (g) | Zmiana masy (%) |
|---|---|---|---|---|
| Hipotoniczny (woda) | 3,23 | 3,76 | +0,53 | +16,4% |
| Hipertoniczny (glukoza) | 3,00 | 2,48 | -0,52 | -17,3% |
Analiza wyników:
Przeczytaj także: Analiza dzbanków filtrujących wodę z RO
W przypadku kostki zanurzonej w roztworze hipotonicznym masa wzrosła, ponieważ woda wnikała do komórek ziemniaka. Natomiast w przypadku kostki zanurzonej w roztworze hipertonicznym masa zmalała, ponieważ woda wypływała z komórek ziemniaka.
tags: #osmoza #ziemniak #cukier #doświadczenie
