2012年5月31日 星期四

實驗3.5 研究活植物組織的滲透


生物原理及實驗設計:[15]
活植物組織的細胞膜有 差異透性 (1)水分子會根據 水勢梯度 (1) 透過滲透作用進入或離開細胞,細胞的體積和重量因此增加或減少,而整個組織 (如馬鈴薯) 的體積或質量也因此而改變。
本實驗把馬鈴薯條放置在不同濃度蔗糖溶液,量度其體積和重量的改變,以研究植物組織在不同濃度溶液的滲透情況。
實驗的自變項 / 獨立變項為 蔗糖溶液濃度 (1)
應變項為薯條的滲透情況,可以 薯條長度 (1) 和重量 (1) 作量度及表達。為使實驗所有裝置都在公平的情況進行,不同裝置的 任何兩項控制變項 (2) (溶液體積, 沉浸時間) 都要控制相同不變。

為使結果為有效及有意義,實驗假設 薯條內所有細胞的水勢相若 (1)

預期結果
放置在蒸餾水的馬鈴薯長度及重量增加 (1), 放置在10%濃度蔗糖溶液的變化不明顯 (1), 放置在20%蔗糖溶液的長度和重量都減少 (1)

步驟(參考P. 17)
1.      分別把3個燒杯內加入50cm3的蒸餾水、10%蔗糖溶液和20%蔗糖溶液。
2.      用木塞鑽孔器從馬鈴薯鑽出9條薯條,然後把薯條切成5cm長。要確保沒有著薯皮,因為    馬鈴薯的外皮是不透水的 (1),水分子不能藉滲透穿過外皮附著馬鈴薯的外皮都會影響實驗結果 (1)                                                                                                                                      

3.      用紙巾輕輕吸去薯條表面的水份,目的是 吸去薯條表面的水份 (1),以免薯條表面的水份會增加薯條的重量,引致誤差,影響實驗結果 (1)。然後用電子秤量度每條薯條的重量。


結果[3]
下表顯示不同濃度溶液對薯條重量改變的影響。
燒杯內
的液體
實驗開始時的重量 (g)
實驗結束時的重量 (g)
重量改變
百分率 (%)*
薯條
1
薯條
2
薯條
3
平均值
薯條
1
薯條
2
薯條
3
平均值
蒸餾水









10%蔗糖溶液









20%蔗糖溶液










下表顯示不同濃度溶液對薯條長度改變的影響。
燒杯內
的液體
實驗開始時的長度 (cm)
實驗結束時的長度 (cm)
長度改變
百分率 (%)#
薯條
1
薯條
2
薯條
3
平均值
薯條
1
薯條
2
薯條
3
平均值
蒸餾水









10%蔗糖溶液









20%蔗糖溶液









註:    *重量改變百分率
             = (實驗結束時的平均重量實驗開始時的平均重量) X 100%
                                         實驗開始時的平均重量
            #長度改變百分率
             = (實驗結束時的平均長度實驗開始時的平均長度) X 100%
                                         實驗開始時的平均長度
原始數據夠詳盡(1); 處理數據: 平均值(1), 計算(1)


結果演繹:[9]
1          描述並解釋薯條在蒸餾水內的重量和長度變化
浸在蒸餾水的薯條的重量/長度增加 (1),因為蒸餾水的水勢較馬鈴薯細胞高 (1),水藉滲透淨進入馬鈴薯細胞 (1)
2          描述並解釋薯條在10%蔗糖溶液內的重量和長度變化
浸在 10%蔗糖溶液的薯條的重量改變不大 (1),因為 10 %蔗糖溶液的水勢與馬鈴薯組織相若(1),水分子沒有淨移動 (1). [Con: 沒有滲透作用進行…]
3          描述並解釋薯條在20%蔗糖溶液內的重量和長度變化
浸在20%蔗糖溶液的薯條的重量會減少 (1),因為20%蔗糖溶液的水勢較馬鈴薯細胞低 (1),水藉滲透淨離開馬鈴薯細胞 (1)

討論:[8]
1          為什麼要確保沒有薯皮附著薯條。
外皮是不透水的 (1),附著馬鈴薯的外皮都會影響實驗結果 (1)
2          為什麼量度薯條的重量前,要先用紙巾吸去薯條表面的水份?
薯條表面的水份會增加薯條的重量 (1),引致誤差,影響實驗結果 (1)
3          為什麼要用保鮮紙蓋好燒杯?
防止水份蒸發 (1),否則會改變裝置中液體的濃度/水勢,影響實驗結果 (1)
4          為什麼把薯條從燒杯取出和用紙巾吸去水份後,要立即量度它的重量和長度?
防止因為薯條暴露在空氣中會蒸發水分 (1),從而影響其長度或重量 (1)

挑戰題 [額外6]
試建議一個進一步的探究,以找出馬鈴薯組織/細胞的水勢。簡述及解釋你的實驗設計。
製備一系列不同濃度的蔗糖溶液 (1) (例如0%, 5%, 10%, 15%, 20%)
把薯條放置在不同濃度的蔗糖溶液, 再量度其長度及重量改變百分比 (1)
把數據繪畫成一幅線圖, 顯示在不同濃度的蔗糖溶液的長度或重量改變百分比 (1)
從線圖找出0%改變的蔗糖溶液濃度 (1)
此濃度的水勢與細胞的水勢相等 (1), 因為沒有水的淨移動 (1)
                                                                                
結論:[2]
活植物組織具差異透性 (1)
把活植物組織置於不同水勢的溶液時,滲透會發生 (1)



3 則留言:

  1. 我想問為何選擇薯條作為實驗對象?

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  2. 回樓上
    薯條基本上就是馬鈴薯,
    而且已經裁切好 大小十分相近了,
    減少馬鈴薯大小的影響。
    不然其他實驗一樣要自己用工具裁切

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