In laboratorio

L’osmosi nelle cellule vegetali

Obiettivo: verificare il comportamento di cellule vegetali in ambiente ipertonico e ipotonico.

Materiali: microscopio ottico (oculare 10x, obiettivi 4x, 10x, 40x), cipolla rossa, bisturi, pinzette, becher con acqua, becher con soluzione salina concentrata (NaCl al 3%), becher con acqua distillata, vetrino da orologio, strisce di carta assorbente, vetrini portaoggetti, vetrini coprioggetti.

Esecuzione

Tagliare con il bisturi dalla superficie esterna della cipolla rossa una parte quadrata e sollevare un suo lembo. Con le pinzette prelevare la superficie rossa e, eventualmente, raschiarla se è troppo spessa. Porre il preparato su un vetrino portaoggetti e aggiungere una goccia d’acqua. Coprire con il vetrino coprioggetti e sistemare il preparato sul piano di osservazione del microscopio. Mettere a fuoco con le viti macrometrica e micrometrica a diversi ingrandimenti e osservare. Prendere appunti e/o fotografare ciò che si osserva.

Togliere il vetrino e aggiungere ad un bordo del vetrino coprioggetti alcune gocce di soluzione salina concentrata, utilizzando la carta assorbente dalla parte opposta per attirare la soluzione verso le cellule di cipolla. Osservare di nuovo al microscopio, prendere appunti e/o fotografare ciò che si osserva.

Preparare un altro vetrino con un lembo di cipolla e aggiungere qualche goccia di acqua distillata, coprire col vetrino coprioggetti e osservare al microscopio a diversi ingrandimenti. Prendere appunti e/o fotografare ciò che si osserva.

Osservazioni

1.      Le cellule di cipolla con la goccia d’acqua di rubinetto hanno mostrato un aspetto turgido, una forma prismatica regolare come se fossero tanti “mattoncini” affiancati e sovrapposti. Il citoplasma è di un bel colore rosso ed è distribuito ad occupare quasi tutta la cellula. Membrana e parete cellulare hanno un aspetto incolore.

2.      Dopo aver aggiunto la soluzione salina concentrata, il citoplasma delle cellule appare “raggrinzito” e concentrato in una parte della cellula, con la membrana che si è staccata dalla parete. L’aspetto rosso non uniforme ma con zone chiare alternate a zone rosso-scuro rende particolarmente bello il preparato sia a 100 ingrandimenti (10×10), sia a 400 ingrandimenti (10×40).

3.      Le cellule posta in un acqua distillata sono turgide, come quelle osservate con la goccia d’acqua di rubinetto e il citoplasma rosso è distribuito uniformemente in quasi tutta la cellula.

Conclusioni

In tutte e tre le osservazioni c’è stato un passaggio d’acqua da una parte all’altra della membrana cellulare (membrana semipermeabile). Nel primo caso il citoplasma è comunque più concentrato rispetto all’acqua di rubinetto che, per diffusione entra, per quanto possibile, nella cellula mantenendola turgida.

Nella seconda osservazione, le cellule immerse in una soluzione salina concentrata (soluzione ipertonica rispetto all’interno della cellula) hanno perso acqua per diffusione attraverso la membrana cellulare. Il citoplasma pertanto è più concentrato e raggrinzito: la cellula ha perso il proprio turgore. La forma esterna della cellula non si è modificata perché la parete e le varie strutture di sostegno (fibre, citoscheletro) della cellula non hanno subito modifiche apparenti.

Nell’acqua distillata la cellula ha mantenuto e probabilmente aumentato il suo turgore ma senza osservazioni quantitative non siamo in grado di verificarlo. L’acqua è entrata nel citoplasma ma la presenza della parete cellulare pur avendo una modesta elasticità, si espande poco nelle cellule vegetali e impedisce l’assorbimento di troppa acqua.che potrebbe portare alla sua lisi. La diffusione dell’acqua attraverso la membrana cellulare semipermeabile è detta osmosi. L’acqua si è spostata e in condizioni naturali si sposta sempre dal compartimento meno concentrato di sali verso quello più concentrato. L’osmosi è un processo fisico che avviene spontaneamente perché non richiede apporto di energia (ATP) da parte della cellula e tende a diluire la soluzione più concentrata. 

Le foto sono state riprese da Saverio Falbo, il tecnico del nostro laboratorio. La parte scura è il citoplasma disidratato e concentrato in alcune zone della cellula.

foto cell01

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