Transport över membran– hur olika ämnen kommer in i cellen

Kap 1

cellmembranet

Hur kommer ämnen genom cellmembranet?

Vilken typ av ämnen har lätt respektive svårt att komma igenom lipidlagret?

• små fettlösliga* molekyler kan ta sig rakt igenom cellmembranet

*(lipofila/hydrofoba ämnen /opolära molekyler)

• stora molekyler och vattenlösliga ämnen* måste ha ”hjälp”, måste transporteras in

* (hydrofila ämnen /polära molekyler och joner)

Viktiga begrepp för att diskutera transport över (igenom) ett membran:

• Diffusion

• Osmos

Koncentration= mängd ämne / volym vatten

1 dl söt saft (hög koncentration socker)

1 dl mindre söt saft (lägre koncentration socker)

Diffusion

Ett ämne sprider sig ”naturligt” från ett område med hög koncentration mot ett område med låg koncentration. Naturlag: ”allting sprider sig” oordningen

ökar (entropin ökar)

Diffusion

”Allting sprider sig”

Ett ämne rör sig med koncentrationsgradienten d vs från ett område med hög koncentration mot ett område med låg koncentration

Varje ämne rör sig längs sin egen koncentrationsgradient, oberoende av andra ämnens koncentrationer

Diffusion ”kostar” ingen energi

Vad visar bilden?

Diffusion över ett cellmembran

Extracellulärt område

Intracellulärt område

Osmos – vattnets diffusion över ett semipermeabelt membran

Semipermeabelt = bara genomsläppligt för vissa ämnen

(jmf med en sil)

Vatten (vattenmolekyler) rör sig med sin koncentrationsgradient dvs mot områden med lägre vattenkoncentration (färre

vattenmolekyler)

Osmos– vattnets diffusion över ett semipermeabelt membran

Osmos (forts)

• Var är vattenkoncentrationen lägst?

• Hur rör sig vattnet (nettotransporten)?

• Konsekvens? Vad händer med vätskenivån?

Osmos (forts)

Isoton lösning

– samma jonkoncentration som inne i cellen

Hypoton lösning

- lägre jonkoncentration

Hyperton lösning

– högre jonkoncentration

Saltkoncentrationen i en cell = fysiologisk koksaltösning (dropp, linsvätska mm)0,9% NaCl ( 1tsk salt i 1l vatten)

Hur kommer stora molekyler och hydrofila ämnen in i cellen?

Kan inte ta sig igenom membranet själva

- kanaler genom cellmembranet

- vissa ämnen behöver transporteras över cellmembranet

Passiv transport

• ”Underlättad diffusion” –genom kanalproteiner

• Alltid med koncentrationsgradienten

(nerförsbacke)

• Kostar ingen energi

Aktiv transport

• Hydrofila och stora molekyler (makromolekyler)

• Transport motkoncentrationsgradienten

(uppförsbacke)

• Kostar energi

(ATP-drivna pumpar)

Transport över cellmembranet

Proteiner bildar kanaler tex vatten- och jonkanaler i cellmembranet

Exocytos / endocytos– transport av stora molekyler i membranblåsor (vesiklar)

Membranpotential - det är en skillnad i laddning

mellan utsidan och insidan av cellmembranet)

A- = negativt laddade proteiner

1. Instuderingsuppgifter ”transport över cellmembran”

2. Planering av ett försök med potatisstavar/gurkstavar i olika saltlösningar

Sid 31-38 i boken, (sid16-30)

Potatis-/gurkstavar i lösningar med olika saltkoncentration

Uppgift: Ni ska undersöka vad som händer med celler (växtceller) som får ligga i tre olika vattenlösningar med olika saltkoncentration (NaCl)

Hypertonlösning (5 tsk salt i 1l kranvatten) Isotonlösning ( 0,9% NaCl ca. 1 tsk salt i 1l vatten) Hypotonlösning (kranvatten)

Innan försöket formulerar ni hypoteser.

Förutsättningar: Ni studerar ett stort antal celler i” klump” i form av utskurna stavar av potatis. Ni ska alltså skära ut stavar från potatis och lägga dessa i de olika lösningarna. Ni ska studera vad som händer med längd, vikt och konsistens.

Utifrån resultaten skall ni dra slutsatser vad som har hänt.

1. Planera undersökningen i gruppen.

• Hur ska ni göra praktiskt för att få ett så säkert resultat som möjligt. Tänk på att minimera alla sannolika felkällor.

• Försöket skall vara reproducerbart dvs ngn annan skall kunna upprepa försöket på samma sätt. (För att kunna kolla om era resultat stämmer.)

2. Visa/diskutera ert upplägg

Förutsättningar:

Korkborr - kan ta ut långa cylindrar

Upplägg av osmosförsök (potatis-/gurkstavar)

• Kunna lita på resultatet :

• Minimera felkällor:

• Reproducerbarhet dvs det ska kunna upprepas på samma sätt)

• Lita på resultatet : - flera mätningar av samma sak / fler potatisstavar

• Minimera felkällor:- Samma förutsättningar stavarna måste vara exakt lika

långa /tjocka, samma volym vatten

• Reproducerbarhet (upprepas)- Beskriv : hur lösningarna görs (konc), hur stavarna görs

(längd, tjocklek), tiden för försöket (hur länge ligger stavarna i lösningen)

Försöket med potatisen……

• 3x3 st lika långa (ca 3-4 cm)potatisstavar (med korkborr)

• Dokumentera längd, vikt, konsistens

• Tre olika lösningar (hypoton, isoton, hyperton)

• Provrör med lock , samma volym vätska.

Lösningar:

Hypertonlösning (6 tsk salt i 1l kranvatten) , lös saltet!

Isotonlösning ( 0,9% NaCl ca. 1 tsk salt i 1l )

Hypotonlösning (avjonatvatten)

Låt stavarna ligga ca två dygn. (5 dygn kylskåp)

…forts försöket med potatisen

• Sammanställ resultaten förändringar i längd, vikt och konsistens i en tabell (Excel) se nedan.

(Tabellen skall innehålla rådata, medelvärde, positiv/negativ avvikelse från ursprungslängd)

• Redovisa resultaten i diagram. Använd Excel.( Diagramen ska visa negativ/positiv avvikelse mot typ av lösning (hypo-, iso-,hyperton)

Redovisning av resultat (potatislab.)

Skriv en kort sammanfattning (laborationsrapport) av försöket med rubrikerna:

Inledning: mkt kortfattad,

Utförande, kortfattat, punktform

Resultat (tabellen) och lämplig tabell/diagram

Diskussion med slutsatser och brister i undersökningen (felkällor).

Mejla rapporten via Urkund

Ex på en tabelles utformning, viktigt för att sammanställa sina resultat på ett bra sätt

Stav Längd (mm)

+/- % förändr.

Massa(g)

+/- % Konsistens

före efter före efter

1a

2a

3a

snitt

1b

1b

1b

snitt

1c

Osv.

Rita diagram/graf för att kunna dra slutsatser/se samband/visa resultat:

0

2

4

6

Serie 1

Serie 2

0

2

4

6

8

Kategori1

Kategori2

Kategori3

Kategori4

Serie 2

Serie 1

0

5

10

15

Serie 3

Serie 2

Serie 1

Centralt innehåll (lab. /undersökning)

• Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.

• Avgränsningar och studier av problem och frågor med hjälp av biologiska resonemang.

• Planering och genomförande av fältstudier, experiment och observationer samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.

• Utvärdering av resultat och slutsatser genom analys av metodval, arbetsprocess och felkällor.