盐浓度对马铃薯细胞实验室答案中渗透的影响

介绍

细胞膜围绕细胞，负责调节细胞内的物质。有许多方法可以通过膜来行进，一个是渗透性的。

渗透是一种被动运输(不需要能量)的形式，是液体物质中的一种扩散。它是水分子从低溶质浓度到高溶质浓度的区域通过膜的半渗透部分的运输(图一)。渗透作用有助于在植物细胞中维持和提供支持。

此外，渗透作用保证了液面平衡，这样细胞就不会破裂或萎缩。水被细胞内的盐吸引，并被输送到有更多盐的地方以平衡水平。因此，环境的三种状态(高渗、低渗和等渗)决定了水在膜上的运动[1]．

例如，如果细胞内的水与细胞外环境相比是低渗的，那么水就会通过渗透进入细胞。当细胞内的水比细胞外环境高渗时，水就会通过渗透作用向外流动。如果两个区域都是等渗的，那么两个解决方案将继续保持平衡。

图1

目的

测定盐浓度对渗透速率的影响。

假设

如果盐溶液浓度增加，则由于渗透性的发生，马铃薯将经历更大的质量降低。

变量

改变的独立变量是三种NaCl溶液（5％，10％和15％）和蒸馏水（含0％盐）。

依赖变量是通过质量的平均百分比变化测量的渗透率。

受控变量	为什么	如何
马铃薯在盐溶液中的持续时间。	如果定时不一致，则由于错误的结果，结果将变得不可靠且无效。如果一些土豆留在溶液中，则会发生更多的渗透，并且如果将土豆留下较短的时间，则会发生较少的渗透。	盐溶液中的土豆的定时可以与使用止六液体保持一致，并仅将溶液中的马铃薯立方体留在溶液中仅20分钟。
大小	所有土豆或SA之间的尺寸和质量必须是一致的：Vol比率会导致更快的渗透速率，提供不准确的数据。	尺寸和质量保持一致，用尺子调整土豆块的尺寸，并称重，以确保质量相似。
溶液量	如果四个烧杯中盐溶液的体积不同，那么就会有更多/更少的水通过渗透输送。然后土豆会增加/减少质量，产生一个随机错误，并导致数据与真实答案不同。	可以通过使用测量气缸来控制盐溶液的体积以保持精确的结果。应在稳定，平坦的长凳上测量溶液。
类型的土豆	如果土豆是不同种类的，那么土豆里的盐也会有所不同。如果盐的水平不同，那么它将影响渗透率，在数据中产生一个随机错误。	同样各种各样的土豆应用于所有测试以具有相同的盐水平，保持数据一致。

设备

• 2个土豆
• 刀
• 削皮器
• 统治者
• 4个250毫升烧杯
• 量筒
• 电子秤
• 纸巾
• 勺子
• 50毫升蒸馏水
• 50ml 5％，10％，15％NaCl溶液

方法

1. 剥土豆。
2. 准确切4块大小为2 × 2 × 2厘米的土豆块。
3. 单独称量所有薯类立方体并记录数据。
4. 将50毫升蒸馏水放入烧杯中。
5. 将2个马铃薯块放入蒸馏水中。
6. 静置20分钟。
7. 使用勺子小心地从烧杯中取出2个土豆立方体，并将它们放在一块纸巾上，以去除多余的水。
8. 记录您桌子中的任何视觉观察。
9. 称量立方体并记录。
10. 计算质量变化。
11. 计算百分比损失或增加质量并将其记录在表格中。
12. 将马铃薯块放入容器中进行处理。
13. 在每种溶液之间重复5％，10％，15％盐溶液的5％，10％，15％盐溶液。

安全审核

危险	预防措施
刀,削皮器	应谨慎使用刀具和削皮器。应充分注意处理尖锐物体，应面临远离用户。当运输尖锐物体时，它们应该由用户侧握住，刀片朝下以防止发生任何发生的事件。
盐溶液	如果要溢出盐溶液，它可能导致人们崩溃。由于盐溶液瓶的沉重，用户应确保倒在稳定的长凳上并保持在容器上的良好抓地力。如果任何物质溢出，用户应该在继续实用之前提醒周围的人并清洁泄漏。
玻璃器皿（烧杯）	为防止破损并具有锋利的玻璃，用户应在运输玻璃器皿时小心。玻璃应在稳定的长凳上使用，以防止它落下。

实际'盐浓度对马铃薯细胞渗透性渗透性的预测风险水平低。

结果

马铃薯块变化记录:

盐溶液浓度（％）	多维数据集。	初始质量（g）	最终质量（g）	质量变化(g)	改变 （％）	平均数 （％）
0	1	10．5	10.6	.1	.1	.05
2	9.2	9.2	0	0
5	3.	8．9	8.1	——。8	-9	-8.5.
4	8.5	7．8	.7	-8
10	5	9.4	8.5	——。9	-10	-9.5
6	8.5	7．7	——。8	-9
15	7	10.6	9.6	-1	-9	-9
8	10.6	9.6	-1	-9

图2

观察结果：在渗透发生后，马铃薯的质地变得潜水。水变得略微多云和淀粉。

讨论

总体趋势显示，浓度越高的盐溶液渗透速率越大，除个别图的末端外，其质量下降幅度也越大，这表明发生了随机误差。两组数据都表明，与马铃薯细胞相比，浓度更高的溶液具有高渗性，这意味着水会进入溶液，因为溶液中含有更多的盐。

显然，在含盐较少的溶液中，渗透速率较小，因为马铃薯细胞的水分被吸引的程度较低。与含有大约2%盐分的马铃薯细胞相比，蒸馏水是低渗的。因此，个体和群体的数据都表明马铃薯质量有所提高。

这些结果以图中的负线性趋势表示（图三）。渗透效果没有任何情况下，马铃薯细胞和溶液处于等渗状态，然而，可以预测不会发生整体净运动，并且马铃薯质量将保持不变。

评估

重要的是保持所有盐溶液的所有控制变量相同，以产生准确的数据。如果解决方案之间的变量不同，那么结果就会受到影响，产生不准确的数据。在实际操作中可能会遇到各种错误，这些错误会影响结果，使结果与真实答案不同。

遇到的特定错误不能由图表确定，但是来自最佳拟合线的数据的分散和/或翻译可以确定有涉及错误。进行了10组数据，所有数据都相似，将各个数据与班级数据（图五）进行比较，可以显示随机错误可能发生的位置。

如果要移动整个数据集，但在最佳拟合线中有一个相似的形状，那么就可以确定发生了系统性错误。在散点图中可以看到随机误差的存在(图5)，来自5%解决方案的数据变化很大，有一个离群值。

随机错误满足是马铃薯立方体大小的略微差异。人类不能用精确度将所有薯多立方体切割，在所有立方体上具有相同的重量和尺寸。尽管只有8.5至10.6克的立方体只发生轻微的差异，但由于其较大的SA，较小的立方体将具有更有效的渗透速率：Vol比，并且它们的质量较大。这可以通过使用可以依赖的技术来改进，以便将所有立方体用精度缩小。

人类开始在确切的时间开始秒表的准确性，因为它们的反应时间是不可靠的。时间不准确可能导致一些立方体在解决方案中淹没，并允许时间发生更多的渗透，这意味着质量将无效。

为了精确计时，技术可以用来精确地开始和结束立方体被淹没和取出的时间。存在的另一个随机误差是渗透发生后多余的水被除去。用纸巾干燥方块的方法不可能对所有方块都是一样的，而且每个方块的水分流失量也不同。

这将改变质量，因为浸湿的水的立方体会产生较重的质量。

实用中遇到的系统错误包括在已经工作的假设下校准了秒表，导致无效数据。

假设也可以成为系统误差的原因，其示例是在溶液中盐浓度假设在实际之前未测试，并且可能导致始终如一的高/低结果。环境效应如实验室的温度，马铃薯细胞浓度和马铃薯时代是可以​​在实际存在的系统误差。

结论

通过在不同浓度的盐溶液中测试马铃薯块，发现随着盐溶液浓度的增加，由于渗透作用的发生，马铃薯的质量下降幅度更大。

个别数据（图2）支持假设，并且发生错误时，类数据支持真实值。实验中的一些限制存在，例如技术的有限设备，如技术可以提高精度，导致数据不准确，并且无法重复实验，降低所获得的数据的有效性和可靠性。

参考书目

渗透 - 概述|Sciencedirect主题（2020）。可用于：https://www.sciencearect.com/topics/neuroscience/ossmosis（访问：2020年3月18日）。

扩散和渗透 - 差异和比较|差异（2020）。可用：https://www.diffen.com/difference/diffusion_vs_osmosis（访问：2020年3月23日）。

张力：高渗，等渗和低渗解决方案（文章）|Khan Academy（2020年）。可用：https://www.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/diffusion-and-osmosis/a/osmosis（访问：2020年3月23日）。

（2020）Colby.edu。可用于：http：//www.colby.edu/chemistry/ch142/lab/erroranalysisexample.pdf（访问：2020年3月27日）。

附录

集团	1	2	4	5	6	7	8	9	10	平均
盐浓度％
0	1.44	2.32	1	0	1.3	1.64	3.1	0	０．０５	1.205556
5	-5.55	-5.63	-8	-4.02	-5.9	-4.33	3.9	-5.5	-8.5.	-4.83667
10	-6.96	-7.25	-7	-9.7	-7.1.	-5.99	-6.2	-8.3.	-9.5	-7.55556
15	-10.83	-9.23	-8.5.	-6.58	-8.4	-7.15	-6.6	-8.85	-9	-8.34889.

图5，类数据（带走组3，不准确的数据）

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[1]张力：高渗，等渗和低渗解决方案（文章）|Khan Academy（2020年）。可用：https://www.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/diffusion-and-osmosis/a/osmosis（访问：2020年3月23日）。