Oddychanie komórkowe

1. Kwantyfikacja oddechu za pomocą mikrorespirometrów Expand
   • UWAGA: W tym eksperymencie zmierzysz tempo oddychania komórkowego dla kiełkujących nasion, mierząc szybkość wymiany tlenu. Gdy tlen jest zużywany do dostarczania energii, kiełkujące nasiona uwalniają dwutlenek węgla. Ten dwutlenek węgla jest pochłaniany przez węglan potasu, a tym samym ogólne ciśnienie gazowe respirometru zostanie zmniejszone. HIPOTEZY: Hipoteza eksperymentalna jest taka, że kiełkujące nasiona będą wykazywać większą szybkość oddychania niż szklane kulki kontrolne. Dodatkowo, że w wyższych temperaturach szybkość oddychania komórkowego w nasionach wzrośnie. Hipotezy zerowe są takie, że zarówno szklane kulki, jak i kiełkujące nasiona będą wykazywać podobne tempo oddychania komórkowego i że temperatura nie ma wpływu na oddychanie.
   • Aby skonfigurować kontrolę, najpierw wyjmij tłok z przygotowanego mikrorespirometru i oznacz go odpowiednio "CR" lub "CH", w zależności od tego, czy jest to temperatura w pomieszczeniu kontrolnym, czy podgrzana obróbka.
   • Dodaj szklane mikrogranulki do każdego z mikrorespirometrów do znaku 0,5 ml i wciśnij tłok w strzykawce do znaku 1 ml.
   • Umieść 3 - 4 podkładki na rozszerzonym końcu każdego mikrorespirometru, aby obciążyć je podczas kąpieli wodnej. UWAGA: Mikrorespirometr będzie osadzony w kapilarze końcem do góry.
   • Ustaw urządzenia sterujące na bok.
   • Aby ustawić eksperymentalne respirometry siedzące, wyjmij tłok z przygotowanego mikrorespirometru i oznacz go odpowiednio "ER" lub "EH", w zależności od tego, czy jest to eksperymentalna temperatura pokojowa, czy podgrzana terapia.
   • Odmierz 0,5 ml kiełkujących nasion do strzykawki tuberkulinowej mikrorespirometru.
   • Następnie dociśnij strzykawkę do znaku 1 ml.
   • Umieść 3 - 4 podkładki na rozszerzonym końcu każdego mikrorespirometru, aby obciążyć je podczas kąpieli wodnej.
   • Aby użyć mikrorespirometrów, ostrożnie wciśnij mikrorespirometry "CR" i "ER" do łaźni wodnej o temperaturze pokojowej. Cała strzykawka powinna być zanurzona, ale rurki kapilarne powinny być całkowicie odsłonięte. Usuń wodę z wanny, aż do osiągnięcia tej pozycji. Upewnij się, że górna część rurki kapilarnej jest otwarta.
   • Wykonaj tę samą procedurę (krok 9) dla mikrorespirometrów "CH" i "EH", aby skonfigurować grupę eksperymentalną o wyższej temperaturze.
   • Odczekaj 5 minut zanim przejdziesz dalej, aby temperatura w mikrorespirometrach wyrównała się z łaźnią wodną.
   • Dodaj pojedynczą kroplę płynu manometru do górnej części każdej z czterech rurek kapilarnych, które uszczelniają komory mikrorespirometru. UWAGA: Jeśli komory działają prawidłowo, płyn manometru zostanie zassany do komory kapilarnej.
   • Użyj tłoka ustawionego w kąpieli, aby zassać płyn manometru do kapilary. Zatrzymaj się, gdy płyn znajdzie się mniej więcej w połowie rurki kapilarnej. WAŻNE: Nie należy naruszać mikrorespirometrów po dodaniu ich do kąpieli. Nie uderzaj w stół ani nie wkładaj ani nie wyjmuj niczego do lub z łaźni wodnej po uszczelnieniu i wyrównaniu komór.
   • Zaznacz dolną krawędź płynu manometru, która znajduje się bliżej komory. Reprezentuje to punkt czasowy zero.
   • Ustaw minutnik na dźwięk za 5 minut.
   • Po 5 minutach utwórz nowy znacznik, w którym znajduje się płyn manometru na każdym mikrorespirometrze. Powtarzaj co 5 minut, aż minie 25 minut lub do momentu, gdy płyn manometru przepłynie całą długość rurki kapilarnej.
   • Następnie wyjmij respirometry z łaźni wodnych.
   • Zmierz odległość między każdym ze znaków i zapisz je w Tabeli 1 obok właściwego punktu czasowego. Kliknij tutaj, aby pobrać Tabelę 1
   • Podczas sprzątania manometry powinny zostać zdekonstruowane w celu ich ponownego użycia lub wyrzucone do kosza.
2. Wyniki Expand
   • Aby przeanalizować zebrane dane, najpierw wykreśl punkty danych z osią x jako czasem, a osią y jako odległością, na jaką przemieścił się manometr, reprezentując zużycie tlenu.
   • Oblicz nachylenie każdej linii, korzystając z tego równania.
   • Zapisz te wartości dla każdego mikrorespirometru w Tabeli 2. UWAGA: Ta wartość reprezentuje ilość oddychania komórkowego, które miało miejsce w trakcie eksperymentu. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 2
   • Wykres szybkości oddychania w postaci wykresu słupkowego.
   • Przyjrzyj się obu wykresom. Zastanów się, jak Twoje wyniki pasują do hipotez. Zwróć uwagę na wszelkie zaobserwowane różnice w szybkości oddychania między koralikami kontrolnymi a kiełkującymi nasionami. Określ, czy wzrost temperatury miał jakikolwiek wpływ na częstość oddechów.

W tym eksperymencie zmierzysz szybkość oddychania komórkowego kiełkujących nasion, mierząc szybkość wymiany tlenu. Gdy tlen jest zużywany do dostarczania energii, kiełkujące nasiona uwalniają dwutlenek węgla. Ten dwutlenek węgla jest pochłaniany przez węglan potasu, a tym samym ogólne ciśnienie gazowe respirometru zostanie zmniejszone.

Hipoteza eksperymentalna jest taka, że kiełkujące nasiona będą wykazywać większą szybkość oddychania niż szklane kulki kontrolne. Dodatkowo, że w wyższych temperaturach szybkość oddychania komórkowego w nasionach wzrośnie. Hipotezy zerowe są takie, że zarówno szklane kulki, jak i kiełkujące nasiona będą wykazywać podobne tempo oddychania komórkowego i że temperatura nie ma wpływu na oddychanie.

Aby ustawić kontrolę, najpierw wyjmij tłok z przygotowanego mikrorespirometru i oznacz go odpowiednio CR lub CH, w zależności od tego, czy jest to temperatura w pomieszczeniu kontrolnym, czy podgrzana obróbka. Dodaj szklane mikrokulki do każdego z mikrorespirometrów do oznaczenia 0,5 mililitra i wciśnij tłok w strzykawce do oznaczenia jednego mililitra. Umieść trzy do czterech podkładek na rozszerzonym końcu każdego mikrorespirometru, aby obciążyć je podczas kąpieli wodnej.

Mikrorespirometr będzie umieszczony w rurce kapilarnej na końcu. Na koniec należy na razie odłożyć te urządzenia sterujące na bok. Aby ustawić eksperymentalne respirometry w pozycji siedzącej, należy wyjąć tłok z przygotowanego mikrorespirometru i oznaczyć go odpowiednio ER lub EH, w zależności od tego, czy jest to eksperymentalna obróbka w temperaturze pokojowej, czy podgrzana.

Odmierz 0,5 mililitra kiełkujących nasion do strzykawki tuberkulinowej mikrorespirometru. Następnie popchnij strzykawkę do oznaczenia jednego mililitra. Umieść trzy do czterech podkładek na rozszerzonym końcu każdego mikrorespirometru, aby obciążyć je podczas kąpieli wodnej.

Aby użyć mikrorespirometrów, należy ostrożnie wcisnąć mikrorespirometry CR i ER do łaźni wodnej o temperaturze pokojowej. Cała strzykawka powinna być zanurzona, ale rurki kapilarne powinny być całkowicie odsłonięte. Usuń wodę z wanny, aż do osiągnięcia tej pozycji.

Upewnij się, że górna część rurki kapilarnej jest otwarta. Wykonaj tę samą procedurę dla mikrorespirometrów CO i EH, aby ustawić grupę eksperymentalną o wyższej temperaturze. Odczekaj pięć minut przed przejściem dalej, aby temperatura w mikrorespirometrach wyrównała się z łaźnią wodną.

Dodaj pojedynczą kroplę płynu manometru do górnej części każdej z czterech rurek kapilarnych, które uszczelniają komory mikrorespirometru. Jeśli komory działają prawidłowo, płyn manometru zostanie zassany do komory kapilarnej. Za pomocą tłoka ustawionego w kąpieli zassać płyn manometru do kapilary.

Zatrzymaj się, gdy płyn znajdzie się mniej więcej w połowie rurki kapilarnej. Bardzo ważne jest, aby mikrorespirometry nie zostały naruszone po dodaniu do kąpieli. Nie uderzaj w stół ani nie wkładaj ani nie wyjmuj niczego do lub z łaźni wodnej po uszczelnieniu i wyrównaniu komór.

Zawsze zaznaczaj dolną krawędź płynu manometru, która znajduje się bliżej komory. Reprezentuje to punkt czasowy zero. Ustaw minutnik tak, aby zabrzmiał za pięć minut.

Po pięciu minutach utwórz nowy znacznik, w którym znajduje się płyn manometru na każdym mikrorespirometrze. Powtarzaj co pięć minut, aż minie 25 minut lub dopóki płyn manometru przepłynie całą długość rurki kapilarnej. Następnie wyjąć respirometry z łaźni wodnych.

Zmierz odległość między każdym ze znaków i zapisz je w tabeli pierwszej obok właściwego punktu czasowego. Podczas sprzątania manometry powinny zostać zdekonstruowane w celu ponownego użycia lub wyrzucone do kosza. Aby przeanalizować zebrane dane, najpierw wykreśl punkty danych na wykresie pierwszym z osią x jako czasem i osią y jako odległością, na jaką przesunął się manometr, reprezentując zużycie tlenu.

Oblicz nachylenie każdej linii, korzystając z tego równania. Wartości te należy zapisać dla każdego mikrorespirometru w tabeli drugiej. Wartość ta reprezentuje ilość oddychania komórkowego, które miało miejsce w trakcie eksperymentu.

Wykreśl częstość oddechów w postaci wykresu słupkowego. Kiedy przeanalizujesz to razem z wykresem zużycia tlenu, w jaki sposób twoje wyniki pasują do hipotez? Czy widzisz różnicę w szybkości oddychania między koralikami kontrolnymi a kiełkującymi nasionami?

Czy podniesienie temperatury miało jakiś wpływ na częstość oddechów?