Znanost gre v šolo

   Zeleni škrat   Oddelek za biologijo

O projektu   Novice   Gradiva za učitelje   Povezave   Išči

Difuzija in osmoza
Gradivo za učitelje

Kratek opis gradiva

teoretična razlaga za učitelje o termičnem gibanju molekul, difuziji in osmozi; različni pristopi k poučevanju termičnega gibanja molekul, od laboratorijskih opazovanj do didaktičnih iger, računalniških animacij in demonstracij

Gradiva, zaščitena z geslom

Nekatera gradiva vsebujejo informacije, ki so namenjene izključno učiteljem biologije, ne pa tudi dijakom oz. širši javnosti. Dostop do teh gradiv je zaščiten z geslom, ki ga lahko dobijo samo učitelji. Če ste učitelj biologije in želite imeti dostop do teh gradiv, pa še nimate uporabniškega imena in gesla, preberite navodila na tej strani.

Seznam gradiv, zaščitenih z geslom:

Poglavje iz priročnika Znanost gre v šolo - Priročnik za izvedbo aktivnosti pri pouku biologije v gimnazijah in srednjih šolah (več o  priročniku)

Slikovno gradivo (format MS PowerPoint)

Dva filma

Gradiva, zaščitena z geslom, so objavljena na tej strani.

Delovni listi

Neizpolnjeni delovni listi so objavljeni tukaj.

Filmi

Film lahko shranite na svoj računalnik z desnim klikom na povezavo za film, nato pa izberete "Shrani cilj kot / Save Target As".

Prikaz gibanja majhnih delcev (Brownovo gibanje)

Gibanje majhnih delcev oglja v kapljici vode pod mikroskopom (avtor filma: Aleš Kladnik)

objektiv 40x, realen čas trajanja posnetka 60 sekund 3,5 MB

Gibanje majhnih delcev v celici čebule pod mikroskopom (avtor filma: Aleš Kladnik)

objektiv 40x, realen čas trajanja posnetka 30 sekund 1,4 MB

Kroženje kloroplastov v celicah vodne kuge (Elodea canadensis) pod mikroskopom
(avtor filma: Aleš Kladnik)

objektiv 10x, pospešen posnetek 2,5 MB

Opomba: Kroženje kloroplastov ni Brownovo gibanje; gre za usmerjeno gibanje, za katerega se porablja energija (ATP). Tudi kroženje kloroplastov je opisal Robert Brown.

Spletne povezave

Einsteinova razlaga Brownovega gibanja (animacija) – prikazuje gibanje molekul in trke med njimi; poleg majhnih molekul je prikazano tudi gibanje večjega delca. Vključeno v vajo Gibanje majhnih delcev in molekul v tekočinah (glej priročnik za učitelje)
      slovenska verzija     izvorna angleška verzija

Faksimile članka Roberta Browna (1827) – članek, v katerem je Robert Brown opisal Brownovo gibanje; dobro prikazuje tudi način razmišljanja in postavljanja in potrjevanja hipotez med znanstveno raziskavo. Primerno kot dodatno gradivo za učitelja

Nobelova nagrada za kemijo 2003 – sporočilo za javnost ob podelitvi nagrade za odkritja o kanalčkih v biotski membrani (v angleščini): dobra razlaga delovanja kanalčkov z odličnimi slikami in povezavami na dve animaciji, ki prikazujeta delovanje vodnih kanalčkov – akvaporinov. Primerno kot dodatno gradivo za učitelja

Difuzija in osmoza (animaciji) – difuzija je prikazana kot mešanje dveh snovi, potem ko dvignemo pregrado med njima; osmoza je prikazana kot potovanje majhnih molekul topila preko izbirno prepustne membrane, ki je večje molekule ne morejo prečkati
http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/animations/diffusion.mov
http://ull.chemistry.uakron.edu/genobc/animations/osmosis.mov

Difuzija (animacija) – preprosta animacija prikazuje, kako se trdna snov (molekule kot rdeče kroglice) raztopi v topilu, npr. v vodi (molekule kot modre kroglice). Topljenec je na koncu enakomerno razporejen po prostoru. (Molekule topila – vode so v resničnih raztopinah mnogo bolj gosto razporejene, se skoraj »dotikajo« med seboj). Z ustrezno razlago primerno za prikaz v razredu

Difuzija plinov (animirani model) – razlaga v angleščini; model prikazuje mešanje molekul dveh plinov v cevki. Opravljamo lahko »virtualne« poskuse – možno je izbiranje plinov z različnimi molekulskimi masami in nastavljanje temperature. Zanimiv prikaz, vendar zaradi majhnosti molekul neprimeren za prikaz v razredu (lahko za domačo nalogo za bolj zvedave učence). Opomba: animacija opisuje pline – v kapljevinah, npr. v vodnih raztopinah, molekule topila napolnjujejo večino prostora in ni mogoče recimo topila spraviti na en konec cevke, topljenca pa na drug; sicer pa principi veljajo tudi za kapljevine (npr. večja hitrost difuzije pri višji temperaturi)

Razlaga in animacija difuzije, osmoze, elektrokemijskega potenciala, fluidnosti membrane (v angleščini) – nekoliko zahtevnejše gradivo, predvsem primerno kot dodatno teoretično gradivo za učitelje; dokaj kakovostno narejeno; več animacij prikazuje npr. večanje in manjšanje prostornin med osmozo, prikazani so tudi hidratacijski ovoji. Opomba: molekule skačejo sem in tja in se ne pomikajo po zveznih cik-cak poteh; to je tako, kot da bi gledali gibanje molekul skozi stroboskop – vidimo samo položaj posameznih molekul v ločenih časovnih točkah. Nekatere animacije so ob ustrezni razlagi primerne tudi za prikaz v razredu. Animacije, ki prikazujejo spreminjanje koncentracij in prostornin, morajo teči dalj časa, da se jasno vidi učinek.

Plazmoliza in deplazmoliza v celicah tobaka (film) – prikazuje plazmolizo in deplazmolizo v dveh sosednjih celicah tobaka, vzgojenih v suspenzijski celični kulturi. Vidna je »zunanja« celična stena; celična stena med celicama se slabo vidi. Izostrena je ena ravnina v celicah. Z zeleno barvo je označen položaj tonoplasta, ki se zaradi hitrega zmanjšanja prostornine vakuole uviha navznoter. Opazovani celici sta transgeni, vzgojeni z genskim inženiringom. Znanstveniki so poleg gena za enega izmed tonoplastnih akvaporinov pripeli gen za GFP (green fluorescent protein – zeleni fluorescentni protein), ki sveti pri opazovanju pod fluorescenčnim mikroskopom. Produkt kombiniranega gena je akvaporin, na katerega je vezan GFP. Ker je ta specifični akvaporin nameščen samo v tonoplastu, v teh transgenih celicah tonoplast zeleno sveti pri opazovanju pod fluorescenčnim mikroskopom.
Prikaz filma je pospešen, časovne oznake so v spodnjem levem kotu. Na začetku filma sta celici v hipertonični raztopini (plazmoliza). Pri časovni oznaki 23,5 min se zgoraj levo pojavi rumen napis, ki označuje trenutek, ko so celici oblili s hipotonično raztopino – sledi deplazmoliza.
Film je del znanstvenega članka:
Reisen D, Marty F, Leborgne-Castel N (2005): New insights into the tonoplast architecture of plant vacuoles and vacuolar dynamics during osmotic stress. BMC Plant Biology 5: 13
besedilo celega članka
filmček o plazmolizi je označen kot »Additional file 5« na dnu te strani

Posnetek nabrekanja in krčenja rastlinskega protoplasta (filmček) – prikazuje realno celico oz. protoplast koruze; del znanstvenega članka:
Moshelion M, Moran N, Chaumont F (2004): Dynamic Changes in the Osmotic Water Permeability of Protoplast Plasma Membrane. Plant Physiology 135: 2301-2317.
Film je dolg 22 sekund, prikazuje pa realno dogajanje v 90 sekundah (štirikrat pospešen prikaz). Na začetku je protoplast v hipotonični raztopini in nabreka, nato ga oblijejo s hipotonično raztopino in uplahne.
Za film kliknite na povezavo »Supplemental data -video I« na tej strani

 

Avtor te strani: Barbara Vilhar

Zadnja sprememba strani: 23.10.2007
Projekt "Znanost gre v šolo" sta sofinancirala Evropska unija (Evropski socialni sklad) in Ministrstvo za šolstvo in šport.

O projektu   Novice  Gradiva za učitelje   Povezave

Avtorji in pravica do uporabe   Piši nam   Išči