REMARQUE : Dans cet exercice, on vous donnera de la gélose contenant un produit chimique indicateur appelé phénolphtaléine. Lorsque la phénolphtaléine est exposée aux conditions alcalines normales de la gélose, elle aura l’air rose. Mais lorsqu’il est exposé à des conditions neutres ou acides, il passe du rose au clair. Vous allez créer des cubes de gélose de différentes tailles et formes comme modèle pour les cellules afin d’étudier l’impact de la taille et de la forme des cellules sur le taux de diffusion.
Pour créer la première série de cellules, mesurez et coupez un petit cube de gélose où chaque côté mesure un centimètre.
Ensuite, mesurez et découpez un cube à cellules moyennes avec des côtés de 2 cm et une grande cellule de 3 cm de chaque côté.
Connaissant la longueur des côtés de vos cellules cubiques, calculez leur aire à l’aide de cette équation, où a minuscule représente la longueur des côtés : Surface = 6a^2
Ensuite, utilisez la même valeur de longueur et l’équation ci-dessous pour calculer le volume de chaque cube et ajoutez-les au tableau : Volume = a^3 HYPOTHÈSES : L’hypothèse expérimentale pourrait être que l’acide se diffusera complètement vers le centre de la petite cellule plus rapidement que les cellules moyennes et grandes. L’hypothèse nulle pourrait être que l’acide se diffusera au centre du petit cube et de deux plus grands cubes à peu près au même moment.
Ajoutez 100 mL de HCl 0,1 mL à chacun des trois béchers de 400 mL pour faire les bains de diffusion.
En travaillant en équipe, ayez un expérimentateur prêt avec le minuteur et les deuxième et troisième expérimentateurs prêts à déposer chaque cube dans l’un des béchers.
Lorsque le premier expérimentateur dit go, déposez simultanément les trois cubes dans leurs béchers respectifs et démarrez le minuteur.
Observez attentivement jusqu’à ce que l’un des cubes devienne complètement clair ou que 10 minutes se soient écoulées.
Arrêtez la minuterie, retirez les cubes de gélose des béchers et placez les cubes dans une boîte de Pétri.
Notez laquelle des trois cellules est devenue claire ou avait la plus petite zone rose restante. Ensuite, notez également quelle cellule avait le plus de gélose rose restante.
Ensuite, dans le tableau 1, calculez le rapport surface/volume pour chaque cellule. Surface : Rapport de volume = (surface)/volume
À mesure que la taille de la cellule augmente, notez si le rapport surface/volume augmente ou diminue. Demandez-vous également si cela correspond à votre observation de la profondeur de diffusion dans les cellules gélosées. Si les cellules dépendent de la diffusion pour fournir des nutriments et des molécules essentiels à l’ensemble de la cellule, discutez avec votre groupe s’il serait préférable d’avoir une surface plus petite ou plus grande.
Maintenant, avec la gélose restante, coupez trois blocs de forme rectangulaire de différentes tailles et notez leur longueur, leur largeur et leur hauteur. Cela permettra de tester ce qui se passe lorsque les formes des cellules sont différentes.
Calculez la surface de vos cellules rectangulaires à l’aide de la formule ci-dessous, où la longueur est l, la largeur est w et la hauteur est h. Surface = 2lw + 2lh + 2wh
Ensuite, calculez le volume de vos rectangles à l’aide de cette formule : Volume = l * w * h
Répétez l’expérience en déposant les nouvelles formes dans la solution d’acide chlorhydrique pendant 10 min ou jusqu’à ce qu’un cube devienne complètement clair.
Retirez les formes des cellules des solutions et observez la profondeur à laquelle l’acide chlorhydrique s’est diffusé dans chacune de ces cellules, et quelles formes ont les plus petites et les plus grandes zones roses restantes non atteintes par le soluté.
À l’aide des données de surface et de volume que vous avez enregistrées pour vos formes rectangulaires, calculez le rapport surface/volume de ces cellules. Surface : Rapport de volume = (surface)/volume
Déterminez si ces valeurs sont en corrélation avec les cellules qui ont eu la diffusion la plus ou la moins complète. De plus, discutez avec le groupe si ces cellules rectangulaires présentaient un modèle de diffusion similaire ou différent de celui observé avec les cellules en forme de cube, et ce que cela pourrait signifier.
