przez resztę tego tygodnia będziemy prosić Cię o ocenę różnych strategii nauczania pomagających uczniom uporać się z osmozą, począwszy od wykorzystania animacji w biologii, przez pracę praktyczną, aż po modelowanie. Ale najpierw zaczniemy od szybkiego przeglądu, czym jest osmoza.

oto definicja osmozy, którą zobaczysz w większości podręczników:

w biologii osmoza to ruch cząsteczek wody z roztworu o wysokim stężeniu cząsteczek wody do roztworu o niższym stężeniu cząsteczek wody, przez częściowo przepuszczalną błonę komórkową.

częściowo przepuszczalna membrana (czasami nazywana selektywnie przepuszczalną membraną) pozwala tylko niektórym cząsteczkom lub jonom ją przekroczyć

na powyższym diagramie wyższe stężenie cząsteczek wody po lewej stronie częściowo przepuszczalnej membrany sprawia, że istnieje prawdopodobieństwo, że duża liczba cząsteczek wody zderzy się z membraną i przejdzie przez nią.

niższe stężenie cząsteczek wody po prawej stronie częściowo przepuszczalnej błony na schemacie sprawia, że jest prawdopodobne, że mniej cząsteczek wody zderzy się z membraną i przejdzie przez nią.

oznacza to, że więcej cząsteczek wody porusza się od lewej do prawej na tym diagramie niż od prawej do lewej, a więc całkowity ruch (ruch netto) jest w prawo. Ważne jest jednak, aby podkreślić uczniom, że cząsteczki wody poruszają się w obu kierunkach.

często jest to opisane jako ruch „w dół gradientu stężenia”, co oznacza, że woda przechodzi z wyższego stężenia wody (w tym przypadku rozcieńczonego roztworu sacharozy) do niższego stężenia wody (stężonego roztworu sacharozy).

jeśli komórka roślinna jest otoczona roztworem, który zawiera większe stężenie cząsteczek wody niż roztwór wewnątrz komórki, woda wejdzie do komórki przez osmozę, a komórka roślinna stanie się turgid (jędrna). Ciśnienie, które rozwija się wewnątrz komórki roślinnej, gdy staje się turgorem, nazywa się ciśnieniem turgoru. Turgie komórki roślinne pomagają łodydze pozostać w pozycji pionowej.

jeśli komórka roślinna jest otoczona roztworem, który zawiera niższe stężenie cząsteczek wody niż roztwór wewnątrz komórki roślinnej, woda opuści komórkę przez osmozę, a komórka roślinna stanie się wiotkia (miękka). Jeśli komórki w łodydze rośliny staną się wiotkie, ciśnienie turgoru w nich zmniejszy się, a łodyga zwiędnie.

jeśli komórka roślinna jest otoczona roztworem, który zawiera takie samo stężenie cząsteczek wody jak roztwór wewnątrz komórki roślinnej, nie ma ogólnego przepływu wody netto. Ruch cząsteczek wody do i z komórki, przez częściowo przepuszczalną błonę, równoważy się.

transpiracja utrzymuje wodę w ruchu

u roślin woda wchodzi do komórek korzeniowych przez osmozę i przenosi się do rur zwanych naczyniami ksylowymi, które mają być transportowane do liści. Cząsteczki wody wewnątrz komórek ksylema są silnie przyciągane do siebie z powodu wiązania wodorowego (nazywa się to kohezją). Gdy woda wyparowuje z liści (przez drobne pory zwane szparkami), z komórek ksylema korzeniowego pobiera się więcej wody, aby zastąpić utraconą. Ciągła kolumna wody jest zatem wciągana do łodygi w naczyniach ksylemowych przez odparowanie z liści. To się nazywa transpiracja.

znajdź i udostępnij

ten rodzaj diagramu i wyjaśnienia jest dość powszechny w podręcznikach do biologii, ale ruch cząsteczek jest dość abstrakcyjny i może to być trudne do wyobrażenia dla uczniów.

poszukaj w internecie zasobów, które pomogą wyjaśnić osmozę uczniom i udostępnij poniższy link z wyjaśnieniem, dlaczego jest to pomocne.