Formål
Formålet med denne studien og tilhørende rapporten er å bestemme påvirkning av alkohol på cellemembranen egenskaper. En beslektet delforsøg er også å finne ut om du kan lage en bakte rødbeter i mikrobølgeovnen.
Koehler's Medicinal-1887 Planter
Teori
Cellemembranen struktur og funksjon
Allerede de første organismene på jorden, var det viktig å ha en cellemembranen, som kan jobbe på mange forskjellige måter: bevaring, vedlikehold av romslige struktur, transport av molekyler i og ut av, bestemmelse av interne miljø og ionsammensætning og en klar avgrensning av hva som er intra-og ekstracellulært. Men mens det har vært en stor økning fra første procaryoter som ofte bare har én membran, jo mer utviklet organismer cellene i cytoplasma deres har mye membran systemer, alle med bestemte funksjoner.
Den grunnleggende strukturen er ganske lik for alle. En dobbel lipidlag består av fosfolipider, Glycolipids og kolesterol som er innebygd proteiner, ofte glycoproteins. Phospoholipider består av en nonpolare hydrofobe enden og en sterk polare, hydrofile enden. De er dermed amphiphilic, og dermed danne hydrokarbon isolert fra den vandige fasen en stabil hydrofobe struktur. På den annen side er den hydrofile delen dannet hydrogen-ion dipolbindinger som fester den til vann-fase. På denne måten dannet en blinket glass struktur hvor molekylene i de to lagene er orientert med hydrokarbon kjeder mot hverandre, og de polare gruppene mot vannet fase.
En annen viktig funksjon er at en dobbel lipidlag aldri vil gi "gratis kanter", dvs.. at strukturene er dannet vil alltid være tredimensjonale og romslige, og stabilisert på denne måten ved kurven tilbake til seg selv.
Cellemembranen er cellen kontaktorganel eksternt, og inneholder derfor bestemte transportsystemer som regulerer passasje ut og inn av cellen av lav molekylvekt stoffer som ikke eller bare vanskelig å trenge gjennom lipid fase.
Membraner er meget dynamiske strukturer, f.eks. at lipider danner grunnstrukturen og de er halvt flytende ved normale temperaturer. Derfor lipidmolekylerne og proteiner som er bygd komme inn på de bevegelige i forhold til hverandre, men bare "sidelengs" i membranen planet.
Lipiddobbeltlaget gir forklaring på de fleste av de passive membranen egenskaper, mens det er spesielt proteiner, slik at membraner til deres spesielle karakter. Membran proteiner, for eksempel. plasma membran har mange funksjoner, for eksempel. mottak av signaler utenfra, transporterer over membranen, enzymet funksjon, adhesjon (til andre celler eller de omkringliggende matrisen), osv. Disse funksjonene utføres i hovedsak av de såkalte trans-membran proteiner. Trans-Membran Proteins ne har en del av aminosyren kjeden tilstede på utsiden av cellen, en del av membranen og delvis inne i cytoplasma. Polypeptidkæden av mange trans-membran proteiner krysser også mem branes flere ganger. En annen gruppe av pro-proteiner er, perifere proteiner mindre tett knyttet til membranen, for eksempel. ved binding til transmem brane proteiner. Mange enzymsystemer er bygget inn i membraner, der de ligger som aggrega ter av molekyler i membranen planet.
Permeabilitet av cellemembranene
Cellemembranen eller plasma membran, omgir cellen, og fungerer på denne måten å holde styr på uddiffusion av solutes i cytoplasma. Slike barrierer effektivitet øker med størrelsen på oppløst molekylet, og er spesielt effektiv mot ioner (dvs. vannløselig), mens uladede molekyler med svært lite Molmasse passere lett, for eksempel oksygen og vann. Plasma membranen er mekanisk mer stabil enn cellens indre membraner. Dette skyldes dens høye innhold av kolesterol som øker summen av nonpolare attraksjon i membranen lipid fase. Dette betyr at membranen blir mindre stiv i kulde og mindre væske i varmen.
Ved normal temperatur, lipid fase væske, noe som er svært viktig for biologisk membran funksjonen. Graden av membranfluiditet stenge ute avhenger av hvor mye mel polare lipider mellom hydrokarbon kjeder i membranen hydrofobe interiøret. Long hydrokarbon og / eller få sprekk (dobbeltbindinger) i kjeder med lite flyt, mens korte kjeder og mange sprekk alene vil øke fluiditeten. Både bakterier og eukaryote celler regulerer membranfluiditet ved å endre mengden av dobbeltbindinger.
Alkohol og dens innflytelse på cellemembraner
I våre forsøk der vi bruker en rødbete som en illustrasjon av påvirkning av alkohol cellemembranen. I rødbete cellene er forskjellige hulrom og vacuole, og i ett av disse er en vandig løsning inneholder fargestoff betacyanin som gir rødbete sin karakteristiske farge. Siden dette er en vandig løsning, ville det under normale omstendigheter ikke kunne trenge gjennom cellemembranen, men i teorien skulle gjøre alkohol cellemembranen slik at det flytende stoffet vil trenge. Alkohol eller etanol, CH3CH2OH, består av to deler, er den ene enden av alkohol gruppe-OH (hydroksyl) og den andre enden består av en ethyl gruppe. Det spesielle med alkohol to delene er at de hver representerer et hydrofobe og en hhydrofil del (igjen, en amphiphilic). Alkohol gruppen er hydrofil og vil derfor ikke komme i kontakt med lipidlaget i cellemembranen, vil det ethyl group, however. Og når denne sitter i cellemembranen, men kan ikke trenge gjennom (se lipofobe del), vil denne gruppen tiltrekker hverandre, og dermed krenging membran, slik at mange ionekanaler banked og gjøres ubrukelig, noe som vil resultere i en manglende evne til å å regulere passasjen av ioner, blant annet Na + og K +.
Kort på spektrofotometer
Metoden vi måle absorpsjon av lys, framført med en kjent spektrofotometer. En slik enhet fungerer ved å sende lyset på en bestemt frekvens gjennom et lite glass kyvette. Dette lyset vil da trenge, kyvetten, hvor det ikke har blitt absorbert av rødbeter fargebad. Med andre ord er det mer fargestoff som renner gjennom beetroot cellemembranene, vil mer lys absorberes.
Metode
Som nevnt før, alkohol, i teorien, gjør membranen mer elastisk, og dermed endre permabiliteten til ulike stoffer. I denne studien, vil det bli reflektert i en lekkasje av fargestoff betacyanin som kunne måles her er derfor en kvantitativ studie.
Eksperimentet begynner med rødbete er skåret i stykker 1.1.2 cm. Jeg og du klippe den i stykker, vil du komme til mekanisk kutte mye av celler, og disse vil piple ut betacyanin. For at dette ikke skal telles i alkohol, regnskap, skyldes rødbete til det ikke lenger fargen renner ut. De vil åpenbart føre til vannet, fordi du ikke ønsker å ødelegge flere celler. Så lagt rødbedeternene på sitt måling glass med alkohol løsning på 0%, 10% ... 60%. Det må ligge i 10 minutter mens du rører. Deretter gjorde de opp og plasseres i spektrofotometer (se teorien) og resultatet skrevet ned.
Materialer
7 beger
Spektrofotometer
Etanol 96%
Rødbete
Pommes Frites Jern
Hypotese
Hypotesen om dette eksperimentet vil være som følger: I løsningen med 0% etanol, bør vi ikke kunne måle eventuelle lekkasjer av fargestoff (dvs. ingen absorbsjon av lys), men en liten feil her kan være akseptabelt, siden vi ikke kan være helt sikker at all fargen ble vasket bort i den første behandlingen, og mens du kan under behandlingen av pepperrot, under rettssaken, kommer til ytterligere skade celler. Fra 10% løsning opp til 60%, forventer vi en lineær økning.
Resultater
Dette følger en grafisk illustrasjon av resultatene:
Vi ser av grafene av resultatene at det starter med (0% løsning) er en absorpsjon av 0.014. Fra denne målingen, og oppløsning med 50% alkohol, stiger kurven jevnt med en variant av 0,00045 til 0,0027 (under visse løsning 0-10 og 30-40). Da øker oppløsningen 50-60 med hele 0021, som også er på grafen gir uttrykk i en stor oppsving. Den svarte linjen er tegnet inn, viser den hypotetisk kurve, som er utgangspunktet en lekkasje på 0 på 0%, og sluttresultatet antar vi kommer opp på den siste målingen viser.
Diskusjon
Det første man kan se fra eksperimentet, og det var slik før spektrofotometer ble brukt var at det var en lekkasje av fargestoff plassering. Så vi kunne tegne kurven av resultatene (se ovenfor), men det ikke passer perfekt med den hypotetisk kurve. Deler av dette avviket kan forklares med to av punktene er litt skjevt. Det første punktet som skal i teorien være null fordi vannet ikke skal kunne få rødbete cellemembranen endres slik at fargen kan unnslippe. Denne feilen kan skyldes to ting: Det kan ha sittet litt farge tilbake etter rengjøring, eller flere av cellene er mekanisk skadet, enten ved å riste eller vask. Det andre punktet som ser mistenkelig ut det er fra den endelige løsningen på 60%. Her bør vi teoretisk se en økning innen de nevnte områder øke 0,00045 til 0,0027, men den stiger bare litt mindre enn ti ganger mer enn det som ligger innenfor vekstområdet. Men kan man si at de trekker ut disse to feilkilder fra, og trekker en linje gjennom de 6 første målingene er de på en veldig fin bar, med en reell økning. En annen ting om forsøket, som kan føre til liste over feilkilder, er det faktum at ikke alle rødbete bitene er like. For å utføre testen best mulig man bør bruke nøyaktig samme stykke pepperrot, men dette er selvsagt veldig natur umulig. Forskjellen i de ulike delene ligger i det faktum at de er hentet fra ulike områder av frukten. Den indre deler ble sannsynligvis inneholde mindre fargestoff, siden disse cellene er eldre og mer alvorlige (dvs. mer strukturelle stivne legeme eller pr. Cell, og derfor mindre rom for vacuole med farveholdig væske), og det ytre er mer frisk, og kunne derfor forventes å inkludere flere farger.
Eksperimentet viser at alkohol er krystallisert i rødbete cellemembranen og forårsake lekkasje. Men ett aspekt som gjør det noen ganger ubetydelig sammenlignet med den menneskelige tilstand: Du må være en del av finnene å ha så mye finsprit blod! Vi snakker i forsøket på en prosentandel alkoholdel ved 40-50 og 60%. Dette er likt for alle identiske væske bør ha samme styrke som sterkt brennevin (Gin, visp (ey) (y), etc.). Når du snakker om alkohol i den menneskelige organisme, er vi et maksimum opptil 5 ‰. Og når vi snakker om promille (dvs. per mille, pr. Thousand) det anses etanol tilsvarer 1 gram per 1000 gram blod. Vi vil nå telle følgende ligning for å vise hvor mye man må drikke for å nå rødbete nivå:
I utgangspunktet må du vite personens vekt, og dermed den totale kroppen vann, som alkohol vil partisjonen til dette er det anslått at 55% av kvinnene vekt er vann der den er hos menn er 68%.: En mann på 80 kg. Vil drikke så mye som rødbete gjorde med 40% løsning: (x = 27)
X representerer her mengden alkohol som konsumeres (i ml) og 0,8 indikerer vekten av alkohol har. 80 som er i nevneren er personens vekt og multipliser det med 0,68, for å finne ut hvor mye av person (male) vekt er væske. Siden vi ville finne en ratio på 40, tilsvarer dette en BAC på 400 som er den ligningen resultatet satt i. Resultatet sier 27200 ml, som er 27,2 liter ren alkohol, ville du drikke annet enn alkohol, for eksempel en snaps på 40%, tilsvarer dette (beregnet til 68)
Så 68 liter. Er dette også for sterke til emnet han kunne drikke øl: (beregnet for 1792)
Så 1792 flasker med øl på 33 cl og 4,6%. Disse aritmetikk er bare å illustrere at det er prosenter finnes i et menneske. Man kan også si at hvis eksperimentet kunne bli direkte overført til mennesker, ville effekten av alkohol være langt mer drastisk enn de egentlig er. En lekkasje av flere intracellulære molekyler ville være dødelig. Men selv i små mengder alkohol kan ha alvorlige bivirkninger. Alkohol virker som gjennom sin virkning på celler som giftet seg, så i store mengder, er det også sagt at det kan forårsake skade på ulike organer i kroppen: her er rettet hovedsakelig i leveren og bukspyttkjertelen, men også hjernen kan lide tungt. I tillegg er alkohol vanedannende, og i Danmark er det rundt 200000 alkohol misbrukere, og 1000 mennesker døde i Danmark av alkoholmisbruk. (selv om dette er ingenting i forhold til Russland, hvor alkohol direkte truer landets fremtid!)
En typisk reaksjon på alkohol er kroppens regimene tregere enn vanlig. Dette kan forklares, igjen fra alkohol som cellemembranen. Neurons som i korte trekk er nervesystemet grunnleggende byggesteiner, som består av en celle kropp med en kjerne, en eller flere løpere dendritter som mottar signaler fra sanseorganer eller andre nerveceller og en tynn ende AXON som cellen er i kontakt med andre nerveceller gjennom spesielle koblinger synapser. Når en neuron er en celle som så mange andre, inkludert celler fra en rødbete frukt kropp, er dette også innkapslet av cellemembranen. Og i denne sitter mange viktige proteiner, herunder transport proteiner for Na + og K + som brukes når et signal er sendt fra en sensorisk celle til målet område i hjernen. Alkohol vil endre strukturen av cellen, og krenging det slik at enten ikke kan transporteres ioner ut og inn eller ioner selv kan komme inn og ut. På denne måten nervecellene ikke opprettholde en kunstig høy konsentrasjon av en av de to ioner, og dermed kan ikke spres nerve signal videre. Dette forklarer hvorfor ens sanseapparat fungerer saktere, og også hvorfor vår smerte oppfatning er en annen.
Delforsøget (se formålet) er utført av rødbete grundig vasket og stakk et hull med en gaffel flere steder på huden. Dette er slik at dampen fra rødbete lett kan unnslippe. I mikrobølgeovn fikk rødbeter 10 minutter. Resultatet var overraskende bra, så nå vet vi at du ikke nødvendigvis være lav ovnsbakte rotgrønnsaker i en vanlig stekeovn.
Konklusjon
Vi kan konkludere fra forsøket at alkohol gjør det gjennom cellemembranen som er beskrevet i teori delen, og dette kan vi konkludere fra resultatene som tydelig pekte mot en lekkasje av rødbeter fargestoff betacyaning. I tillegg til vår hypotese opp i de første 6 målinger, og den siste målingen og relativt store lekkasjer på 0% vi antar skyldes de nevnte feilkilder.
