Ill. fir0002|flagstaffotos.com.au Wikimedia Commons Laboration i kemi och biologi Osmos i försök med potatis Om du strör salt på en gurkskiva, bildas ganska snart vattendroppar på ytan. Varför blir det så? Av Teresa Friedrichsen, OpenStax publiceras under Creative Commons licens Det här försöket handlar om osmos, en process som är helt avgörande för att vattenbalansen i levande organismer ska fungera. Med osmos menas transporten av vatten över ett semipermiabelt membran t.ex. cellmembran. (Ett semipermiabelt membran är delvis genomsläppligt, vissa ämnen kan passera, men inte andra.) Membranet separerar två vattenlösningar med olika halter av ämnen. Vid osmos passerar vatten, men inte lösta ämnen, och koncentrationsskillnaderna utjämnas genom att vatten diffunderar till den sida som har mest lösta ämnen. Se fig. nedan. Semipermeabelt membran Material I experimentet nedan varieras koncentrationen av ämnen utanför cellerna för att vi ska kunna studera osmos. Provrör, små bägare, glasstav, våg (noggrannhet 0,1 g), korkborr/äppelurkärnare/kniv, bakpotatis, pincett eller spatel, salt (t.ex. bordssalt med NaCl), strösocker, avjonat vatten (destillerat vatten) Laborationen har utarbetats av Kemilärarnas resurscentrum, 2014. Vux-projektet genomförs med stöd av Skolverket, se www.bioresurs.uu.se/Vuxenwebben Utförande 1. Gör ordning nedanstående lösningar: A) avjonat vatten B) 0,9 % NaCl i avjonat vatten C) 10 % NaCl i avjonat vatten D) 10 % strösocker i avjonat vatten 2. Häll 30 cm3 av A-D lösningarna i fyra provrör. 3. Använd korkborr, äppelurkärnare eller kniv för att ta ut ungefär lika stora stavar från bakpotatisen. Stavarna ska vara långa och smala, så att vätskevolymen blir riklig i förhållande till växtvävnaden. Vätskan ska täcka potatisbitarna. Torka bort eventuell vätska från stavarna. 4. Väg bitarna, anteckna vikten och stoppa ned en potatisbit i varje provrör. 5. Ser du någon skillnad på hur potatisbitarna ser ut och var de befinner sig i rören i början? Dokumentera dina iakttagelser. 6. Ta upp bitarna efter 20 minuter, torka av dem och väg. Anteckna vikten. Lägg tillbaka bitarna i provrören och upprepa vägningen ytterligare två gånger efter 20 minuters intervall. Du får därmed data efter 3 tidpunkter: 20, 40 minuter och 1 timme. Notera även bitarnas utseende och konsistens i samband med vägningen. Resultat och utvärdering Beskriv resultatet av försöket genom att ange om potatisbitarna har förändrats beträffande utseende, konsistens och vikt. Hur kan man förklara resultatet? Med utgångspunkt i försöksresultatet, kan du besvara den inledande frågan? Fördjupning Det finns många biologiska tillämpningar på osmos, varav några nämns nedan. Ta reda på mer om dessa och förklara osmosens betydelse i sammanhanget. 1. Vid dialys av njursjuka patienter använder man sig av osmos. Förklara hur man kan rena blodet från avfallsprodukter genom dialys. 2. Hur kommer det sig att växtervissnar om man vattnar kontinuerligt med saltvatten (gäller ej växter anpassade för saltvatten)? 3. Hur kan saltvattensfiskar klara sig trots att de har en lägre salthalt i kroppen än omgivande saltvatten? 4. Hur kan sötvattensfiskar klara sig trots att de har en högre salthalt i kroppen än omgivande saltvatten? Det finns även tekniska tillämpningar av osmos. Ta reda på något användningsområde. Laborationen har utarbetats av Kemilärarnas resurscentrum, 2014. Vux-projektet genomförs med stöd av Skolverket, se www.bioresurs.uu.se/Vuxenwebben Till läraren Nedan visas hur resultatet kan se ut från det försök som beskrivs på föregående sidor. Vid försökets början flyter potatisbiten i rör C. Varför? (se bild nedan) Beroende på lösningarnas koncentration kommer potatisbitarna att antingen öka eller minska i vikt. Vatten passerar cellmembranet mot vätskan som innehåller den högre koncentrationen av salt. Saltet stannar kvar eftersom det inte kan förflytta sig över membranet i levande celler. Den isotona lösningen ska vid optimala förhållanden varken ge en ökning eller minskning av massan. I fallet nedan (se tabell) kan man anse att ökningen är försumbar, och beroende på att det är svårt att torka bort allt vatten innan vägning. Varför är minskningen mindre i sockerlösningen, jämfört med saltlösningen? A B C D Avjonat vatten 0 % NaCl Isoton lösning 0,9 % NaCl Saltlösning 10 % NaCl Sockerlösning 10 % sackaros massa (g) massa (g) massa (g) massa (g) ändring 0 min 20 min 40 min 60 min (g) 12,232 +1,043 12,039 11,189 11,615 15,288 15,345 15,338 15,340 +0,052 13,055 11,767 10,982 10,771 -2,284 11,183 10,968 10,854 10,802 -0,381 A B C D Laborationen har utarbetats av Kemilärarnas resurscentrum, 2014. Vux-projektet genomförs med stöd av Skolverket, se www.bioresurs.uu.se/Vuxenwebben