Zanis.zerbelis

CITOPLAZMAS STRĀVOŠANA

Mērķis

Pilnveidot prasmes izvirzīt pētāmo problēmu un hipotēzi, lai eksperimentāli pārbaudītu dzīvas šūnas citoplazmas strāvošanas ātruma atkarību no vides apstākļiem. 

Sasniedzamais rezultāts

·        Izvirza pētāmo problēmu un hipotēzi par dzīvas šūnas citoplazmas strāvošanas atkarību no vides apstākļiem.

·        Atbilstoši darba gaitas soļiem nosaka lielumus.

·        Nosaka hloroplastu kustības ilgumu un aprēķina citoplazmas strāvošanas ātrumu dažādos vides apstākļos.

·        Secina par eksperimentāli pārbaudīto citoplazmas strāvošanas ātruma atkarību no vides apstākļiem. 

Demonstrējums

Skolotājs izstāsta, ka protistu šūnas, atsevišķu sēņu, augu un dzīvnieku audi ir pietiekami plāni, lai varētu novērot šūnu funkcijas nefiksētos un nesagrieztos paraugos.

Datorā atver videoklipu un parāda pirmo attēlu (video fragments „Elodeja” (B_11_LD_01_VM4)).

Vērš skolēnu uzmanību uz elodejas šūnas sastāvdaļām. Atgādina skolēniem par mēroga skalu. Norāda, ka filmas loga apakšējā stūrī notiek laika uzskaite sekundēs.

Pētāmās problēmas un hipotēzes formulēšanai ieteicams izmantot vienu no demonstrējumā minētajiem lielumiem, piemēram, vides pH.

Ja par neatkarīgo lielumu izvēlas ūdens pH, tad izmēra pH akvārijā un uz priekšmetstikla uzpilina pilienu akvārija ūdens.

Šķīdumus aizvieto, atstājot priekšmetstiklu uz priekšmetgalda un nenoņemot

segstiklu no preparāta. Segstikla vienā pusē uzpilina šķīdumu ar izvēlēto pH, bet segstikla otrā pusē pieliek filtrpapīru un atsūc šķīdumu. Darbību atkārto vēl trīs reizes.

Tad pēc 5 minūtēm nomēra citoplazmas strāvošanas ātrumu. 

Pētāmā problēma

sašķidrina, to ieliekot ūdens vannā vai citā traukā ar vārošu ūdeni. Šķidru barotni ielej Petri platē (pa ~15 ml katrā). Gatavas plates dažas dienas var glabāt ledusskapī vai citā vēsā vietā. 

Darba gaita

Piemēram: Kā mainās citoplazmas strāvošana atkarībā no vides pH?

Pētāmā problēma var būt arī par citiem demonstrējumā minētajiem faktoriem. 

Hipotēze

Piemērs. Mainot vides pH no neitrālas uz skābu vai sārmainu, citoplazmas strāvošanas ātrums samazināsies, jo vides pH izmaiņas nebūs atbilstošas šūnas dzīvības

procesiem nepieciešamajiem apstākļiem. 

Lielumi

Piemērs.Atkarīgais: laiks, kuru hloroplasti patērē, lai pārvietotos 2 okulāra lineāla vienību attālumā (20 mikrometri)

Neatkarīgais: vides pH

Fiksētie: apgaismojums, attālums (2 okulāra lineāla iedaļas)

Lielumi sagrupēti atbilstoši darba gaitai. 

Darba piederumi, vielas

Skolēni izvēlas darba gaitas aprakstam atbilstošos piederumus un vielas: gaismas mikroskops, priekšmetstikls, segstikls, pincete, preparējamā adata, elodejas lapa, indikatorpapīrs, okulāra lineāls, hronometrs, šķīdums ar pH 8, šķīdums ar pH 4, filtrpapīrs, pipete.

Skolotājs pagatavo šķīdumu ar pH 8, 500ml vārglāzē ar destilētu ūdeni pa pilienam pievienojot NaOH šķīdumu (10 %), samaisot ar stikla nūjiņu un pārbaudot pH ar universālo indikatorpapīru, līdz tas sasniedz pH 8. Skolotājs pagatavo šķīdumu ar pH 4, 500ml vārglāzē ar destilētu ūdeni pa pilienam pievienojot HCl šķīdumu (10 %), samaisot ar stikla nūjiņu un pārbaudot pH ar universālo indikatorpapīru, līdz tas sasniedz pH 4.Izdales materiāls „Šūnu lielums un skaits” (B_11_LD_01_VM3). 

Darba gaita

1.      Noskatās skolotāja demonstrējumu par citoplazmas strāvošanu un uzzīmē elodejas šūnu, norādot tās sastāvdaļas un citoplazmas strāvošanas virzienu.

2.      Ar termometru izmēra ūdens temperatūru traukā, kurā aug elodejas.

3.      Ar indikatorpapīru nosaka ūdens vides pH traukā, kurā aug elodejas.

4.      No Petri plates paņem elodejas zara fragmentu un ar pinceti atdala lapu, kuru novieto uz priekšmetstikla ūdens pilienā.

5.      Paraugu pārsedz ar segstiklu un ar preparējamo adatu izspiež gaisa burbulīšus, ja tādi ir parādījušies.

6.      Novieto preparātu uz mikroskopa priekšmeta galda un ieslēdz maksimālo apgaismojumu.

7.      Noregulē attēla asumu mazajā palielinājumā (objektīva palielinājums 10 ×), uzstāda lielo palielinājumu (objektīva palielinājums 40 ×), apskata šūnas un novēro citoplazmas strāvošanu.

8.      Ar hronometru izmēra laiku, kāds nepieciešams, lai hloroplasts pārvietotos par 2 okulāra lineāla iedaļām, reģistrē datus patstāvīgi izveidotā tabulā.

9.      Atkārto mērījumu vēl 2 reizes citās tuvumā esošās šūnās.

10.  Nomaina ūdens vidi no neitrālas uz skābu: uzpilina blakus segstiklam šķīdumu ar pH 4 un ar filtrpapīra palīdzību nomaina šķīdumu zem segstikla.

11.  Darbību atkārto 3 reizes.

12.  Nogaida 5 minūtes un atkārto 8. punktā aprakstītos mērījumus. Rezultātus ieraksta tabulā.

13.  Nomaina ūdens vidi no skābas uz sārmainu: uzpilina blakus segstiklam šķīdumu ar pH 8 un ar filtrpapīra palīdzību nomaina šķīdumu zem segstikla.

14.  Darbību atkārto 3 reizes.

15.  Nogaida 5 minūtes un atkārto 8. punktā aprakstītos mērījumus. Rezultātus ieraksta tabulā.

16.  Pārrēķina okulāra iedaļu garumu mikrometros, izmantojot iepriekšējos darbos doto okulāra lineāla kalibrācijas metodi (izdales materiāls „Šūnu lielums un skaits” (B_11_LD_01_VM3)).

17.  Aprēķina hloroplasta pārvietošanās ātrumu (μm/s), izmantojot vidējo aritmētisko laiku katram pH. 

Rezultātu analīze un izvērtēšana

Piemērs.Skābā un sārmainā vidē vidējais hloroplastu ātrums ir divas reizes lēnāks nekā neitrālā vidē.

Dažādās šūnās hloroplastu kustības ātrums bija atšķirīgs. 

Secinājumi

Iegūtie dati apstiprināja hipotēzi, ka, mainot vides pH no neitrālas uz skābu un sārmainu, samazināsies hloroplastu kustības ātrums.