NOTA: In questo esercizio, ti verrà somministrato agar contenente una sostanza chimica indicatrice chiamata fenolftaleina. Quando la fenolftaleina è esposta alle normali condizioni alcaline nell'agar, apparirà rosa. Ma quando è esposto a condizioni neutre o acide, cambia dal rosa al chiaro. Realizzerai cubi di agar di diverse dimensioni e forme come modello per le cellule per studiare l'impatto delle dimensioni e della forma delle cellule sulla velocità di diffusione.
Per creare la prima serie di cellule, misura e taglia un piccolo cubo di agar dove ogni lato misura un centimetro.
Quindi, misura e ritaglia un cubo di cella media con lati di 2 cm e una cella grande di 3 cm su ciascun lato.
Conoscendo la lunghezza dei lati delle celle del tuo cubo, calcola la loro superficie usando questa equazione, dove la a minuscola rappresenta la lunghezza dei lati: Area della superficie = 6a^2
Quindi, usa lo stesso valore di lunghezza e l'equazione qui sotto per calcolare il volume di ogni cubo e aggiungi questi alla tabella: Volume = a^3 IPOTESI: L'ipotesi sperimentale potrebbe essere che l'acido si diffonda completamente al centro della piccola cella più velocemente delle celle medie e grandi. L'ipotesi nulla potrebbe essere che l'acido si diffonda al centro del cubo piccolo e dei due cubi più grandi all'incirca nello stesso momento.
Aggiungi 100 mL di HCl 0.1 M a ciascuno dei tre becher da 400 mL per fare i bagni di diffusione.
Lavorando in squadra, fai in modo che uno sperimentatore sia pronto con il timer e il secondo e il terzo sperimentatore pronti a far cadere ogni cubo in uno dei becher.
Quando il primo sperimentatore dice di andare, lascia cadere contemporaneamente tutti e tre i cubi nei rispettivi bicchieri e avvia il timer.
Osserva attentamente fino a quando uno dei cubi diventa completamente chiaro o sono trascorsi 10 minuti.
Ferma il timer, rimuovi i cubetti di agar dai becher e metti i cubetti in una capsula di Petri.
Prendi nota di quale delle tre celle è diventata chiara o aveva l'area rosa più piccola rimasta. Quindi, nota anche quale cella aveva il maggior numero di agar rosa rimasti.
Successivamente, nella Tabella 1, calcola il rapporto tra superficie e volume per ogni cella. Area della superficie: Rapporto volume = (area della superficie)/volume
Man mano che la dimensione della cella aumenta, nota se il rapporto tra superficie e volume aumenta o diminuisce. Considera anche se questo è correlato alla tua osservazione della profondità di diffusione nelle cellule dell'agar. Se le cellule si affidano alla diffusione per fornire nutrienti e molecole essenziali all'intera cellula, discuti con il tuo gruppo se sarebbe meglio avere una superficie più piccola o più grande per volume.
Ora, con l'agar rimanente, taglia tre blocchi di forma rettangolare di diverse dimensioni e registra la loro lunghezza, larghezza e altezza. Questo testerà cosa succede quando le forme delle cellule sono diverse.
Calcola la superficie delle tue celle rettangolari utilizzando la formula qui sotto, dove la lunghezza è l, la larghezza è w e l'altezza è h. Area della superficie = 2lw + 2lh + 2wh
Allora, calcola il volume dei tuoi rettangoli usando questa formula: Volume = l * w * h
Ripeti l'esperimento immergendo le nuove forme nella soluzione di acido cloridrico per 10 minuti o fino a quando un cubo diventa completamente trasparente.
Rimuovi le forme delle cellule dalle soluzioni e osserva la profondità che l'acido cloridrico ha diffuso in ciascuna di queste celle, e quali forme hanno le aree rosa rimanenti più piccole e più grandi non raggiunte dal soluto.
Utilizzando i dati di superficie e volume che hai registrato per le tue forme rettangolari, calcola il rapporto tra superficie e volume di queste celle. Area della superficie: Rapporto volume = (area della superficie)/volume
Considera se questi valori sono correlati a quali cellule hanno avuto la diffusione più e meno completa. Inoltre, discutere con il gruppo se queste celle rettangolari mostravano un modello di diffusione simile o diverso a quello osservato con le celle a forma di cubo e cosa potrebbe significare.
