Module: Transportfunctie v.d. celmembraan - v456

Transcriptie

1 Auteur VO-content Laatst gewijzigd Licentie Webadres 01 augustus 2016 CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Transportfunctie v.d. celmembraan Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Stap6 Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Transportfunctie v.d. celmembraan Intro De groei van een organisme is het gevolg is van celdeling, gevolgd door celgroei. Bij vochtig weer kunnen paddenstoelen opeens kunnen uit de grond schieten met een snelheid die niet alleen door celdeling veroorzaakt kan zijn. Bekijk het filmpje over de vliegenzwam: Welk proces is verantwoordelijk voor deze snelle groei? Welk effect heeft water op kiemplantjes? Bekijk het filmpje over het kiemen van de tomaat: Aan het einde van de module kun je antwoord geven op deze twee vragen. Pagina 2

4 Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproducten Een ontwikkelingsorganisatie wil in een ontwikkelingsland een drinkwatervoorziening financieren. Om fondsen te werven wil men het publiek informeren over de opzet van het project. Jij schrijft voor hen in maximaal 300 woorden een toelichting. Je legt daarin de achterliggende principes uit van twee bruikbare en je licht toe in welke situaties voor de ene of voor de methode gekozen kan worden. Je levert het resultaat in bij de docent. Het resultaat van stap 4 laat je aftekenen door de TOA of docent Beoordeling Je levert de toelichting van stap 6 ter beoordeling in bij de docent. Doelen-Concepten Aan het eind van deze module Kun je: Pagina 3

5 de verschillen tussen diffusie, passief en actief transport uitleggen en deze in verband brengen met de eigenschappen van stoffen en de eigenschappen van membranen toelichten waardoor de effecten van osmotische werking bij plantaardige en dierlijke cellen verschillen het belang van osmose bij het transport van water in organismen uitleggen de begrippen hypotoon, isotoon en hypertoon toepassen de verschillen tussen endocytose en exocytose uitleggen uitleggen dat bepaalde stoffen door passief transport en andere door actief transport membranen kunnen passeren uitleggen dat door de aanwezigheid van een selectief doorlaatbaar celmembraan de celinhoud permanent verschilt van de celomgeving de rol van het cytoskelet bij transportprocessen herkennen. een relatie beschrijven tussen de osmotische waarde binnen en buiten een cel en de invloed daarvan op de stevigheid Deelconcepten Diffusie, osmose, semi-permeabel membraan, selectief permeabel, receptoreiwit, fosfolipiden, ionentransport, isotonisch, hypotonisch, hypertonisch, plasmolyse, turgor, osmotische druk, osmotische waarde, actief transport, passief transport, endo- en exocytose, celplasmastroming. Kennisbank KB: Celmembraan KB: Verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen KB: Diffusie KB: Actief en passief transport Werkwijze De module 'Transportfunctie van de celmembraan' bestaat uit een groot aantal opdrachten. Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt. Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan 'Transportfunctie van de celmembraan'. Werkvorm De stappen 1 en 2, en 4 t/m 6 verwerk je zelfstandig. Stap 3 doe je in een viertal. Benodigdheden Materiaal voor de demo van stap 3 Tijd Pagina 4

6 Voor deze module heb je 8 uur nodig (lestijd plus huiswerktijd). Pagina 5

7 Verwerking Stap1 Watertransport via celwand en membranen Uit het feit dat kiemplantjes veel water nodig hebben en paddenstoelen juist bij vochtig weer verschijnen, kun je afleiden dat bij celgroei het transport van water belangrijk is. Hoe komt het dat planten onder bepaalde omstandigheden veel water opnemen? Om een plantencel in of uit te komen moet het water een celwand en een celmembraan passeren. Wat zijn de eigenschappen van deze twee laagjes? Opdracht 1 Celwand en celmembraan Lees de volgende onderdelen in de kennisbank: KB: Celmembraan KB: Fosfolipidenlaag met eiwitten KB: Celwand in bacteriën, schimmels en planten Neem de tabel over en vul de onderstaande woorden op de juiste plaats in. cellulose - fosfolipiden - alle cellen - niet selectief - selectief - planten, schimmels, bacteriën celwand komt voor bij bestaat uit transport celmembraan Het celmembraan heeft veel invloed op de snelheid waarmee een molecuul wordt uitgewisseld tussen de cel en zijn omgeving. Daarbij spelen een twee soorten moleculen een rol: Fosfolipiden Eiwitten Pagina 6

8 Opdracht 2 Eiwitten in de membraan Bekijk de volgende animatie: Membraan - a. Wat zijn de functies van eiwitten in de membraan? I. transport II. afbraak III. herkenning IV. beweeglijkheid V. binding hormonen VI. vorm Opdracht 3 Fosfolipiden in de membraan Bekijk het filmpje over de celmembraan: Beantwoord de volgende vragen: a. De fosfolipiden in een membraan hebben een... I. vaste plek. II. zijn bewegelijk. b. De membraan bestaat uit een... fosfolipiden. I. enkele laag II. dubbele laag? Opdracht 4 Fosfolipiden en water In het volgende filmpje zie je een watermolecuul op z n weg via de membraan. Het watermolecuul is Pagina 7

9 vergroot. Bekijk de beweging van een watermolecuul: Beantwoord de volgende vragen: a. Water kan... door een celmembraan. I. wel II. niet b. De koppen van de fosfolipiden... I. trekken water aan. II. stoten water af. c. De staarten van de fosfolipiden... I. trekken water aan. II. stoten water af. Stap2 Diffusie en osmose KB: Diffusie Opdracht 1 Diffusie a. Wat is de juiste richting waarin moleculen zich verspreiden? I. pijl A II. pijl B b. Wat is het effect van diffusie? I. Moleculen bewegen niet. II. Moleculen verspreiden zich gelijkmatig over de beschikbare ruimte. III. Moleculen verspreiden zich in ongelijke hoeveelheden over de beschikbare ruimte. IV. Moleculen bewegen allemaal naar elkaar toe. De Wet van Fick beschrijft de diffusie in gassen en vloeistoffen. Deze beschrijft de situatie voor een evenwichtssituatie waarbij de totale concentratie van de betreffende stof niet verandert (J in = J uit). Bestudeer de PP Uitwisseling van stoffen. Door het bezit van longen kunnen organismen de diffusie van zuurstof en koolstofdioxide versnellen. c. Welke factor uit de wet van Fick wordt beïnvloed door het in-en uitademen van lucht? Pagina 8

10 I. C II. O III. I d. Welke factor wordt beïnvloed door het grote aantal longblaasjes? I. C1-C2 II. O III. I e. Welke factor wordt beïnvloed door het feit dat de wand van de longblaasjes zo dun is? I. C1-C2 II. O III. I Opdracht 2 Deeltjes Een celmembraan is goed doorlaatbaar voor water, maar slecht doorlaatbaar voor allerlei andere moleculen, zoals opgeloste suikers of zouten. Een celmembraan is namelijk semipermeabel (of ook wel selectief permeabel). Wat gebeurt er als je twee oplossingen scheidt door een membraan? Bekijk de volgende animatie: Osmose Kies de juiste antwoorden: a. Het water transport gaat in de richting van... concentratie vrije waterdeeltjes. I. de hoogste II. de laagste b. Oplossingen met dezelfde concentratie opgeloste deeltjes heten... I. hypertoon. II. isotoon. III. hypotoon. c. Een oplossing met een hogere concentratie deeltjes heet... I. hypertoon. II. isotoon. III. hypotoon. Pagina 9

11 Opdracht 3 Osmose Het verschijnsel dat je net hebt gezien, heet osmose. KB: Osmose Het aantal opgeloste deeltjes in een vloeistof bepaalt de osmotische waarde. Sportdranken bevatten suiker. Afhankelijk van de hoeveelheid suikers, hebben ze meestal een andere osmotische waarde dan de cellen van je lichaam. a. Zijn de sportdranken uit de plaatjes hypertoon, hypotoon of isotoon ten opzichte van je lichaam? b. Welke sportdrank kun je het best nemen als je veel vocht hebt verloren? I. hypertoon II. isotoon III. hypotoon c. Vindt er watertransport plaats in het middelste plaatje? I. Ja, van drank naar lichaam. II. Ja, van lichaam naar drank. III. Nee. Opdracht 4 Bloedcellen Bekijk het volgende filmpje: a. Bloedcellen in een hypotone omgeving... I. zwellen op. II. krimpen. b. Uiteindelijk zullen ze... I. barsten. II. verschrompelen. c. Bloedcellen in een hypertone omgeving... Pagina 10

12 I. zwellen op. II. krimpen. d. Uiteindelijk zullen ze... I. barsten. II. verschrompelen. Stap3 Practicum Osmose In tweetallen In overleg met je docent voer je thuis of op school de volgende proeven uit. Bespreek de resultaten in de klas en verklaar de waarnemingen. 1. verzamelt het benodigde materiaal, maakt afspraken met de TOA en docent, zorgt dat de proef zo nodig van te voren wordt ingezet. 2. demonstreert de proef aan de klas. 3. zorgt dat ieder lid van de groep weet wat er gedemonstreerd gaat worden, wat de voorwaarden zijn om dat te kunnen doen, wat het verwachte resultaat van de proef is. 4. stelt na afloop de klas op de proef door tenminste drie relevante vragen aan de klas te stellen over de waargenomen verschijnselen. De experimenten Knappe aardappel blz. 7 inclusief proefplus! Bron: Eitjes pellen Bron: Muziekale erwten Bron: web.archive.org Ei osmometer (enige handigheid vereist!), of osmometer uit het kabinet biologie. Bron: 5. Dialyse slang experiment 3. Bron: intranet.landmark.edu 6. Wortelschijfjes Bron: 7. Bloed exp IIA. Bron: Stap4 Pagina 11

13 Pagina 12

14 Cel Opdracht 1 Turgor en plasmolyse KB: Vacuole, turgor in planten Opdracht 2 Rode uien Rode uien hebben een rode kleurstof in de vacuoles. Als de concentratie van de kleurstof hoog is, wordt de vacuole donkerder van kleur. Bekijk Rode uiencellen in een zoutoplossing: a. Wat gebeurt er als er gedestilleerd water wordt toegevoegd? b. Maak een tekening van een uiencel in turgor en van een cel in plasmolyse. Zet bijschriften in de tekening. c. Schrijf een korte verklaring van het verschijnsel dat je hebt waargenomen. Lever je resultaat in bij de docent. Opdracht 3 Plasmolyse Maak de opdrachten bij biodoen en noteer je score. Bespreek de opdracht in de klas. Opdracht 4 Groei In de inleiding heb je paddenstoelen en kiemplantjes uit de grond zien schieten. Bekijk deze animaties van de groei van planten: Primaire groei - Mitose - Beantwoord de volgende vragen: a. Maak de oefening "Cellen" onderaan deze pagina. b. Celstrekking treedt... I. op bij planten, dieren en schimmels. II. alleen bij planten en schimmels. III. alleen bij dieren. IV. bij alle organismen. c. Dat heeft te maken met de aanwezigheid van een... I. celmembraan. II. celwand. III. vacuole. IV. cytoplasma. Pagina 13

15 Cel kn.nu/yka9x Zet in de juiste volgorde: a. celdeling b. wateropname c. celstrekking d. plasmagroei Stap5 Passief en actief transport Osmose (transport van water) kost de cel geen energie. Het heet daarom passief transport. Ook gassen kunnen de celmembraan zonder dat het energie kost passeren. Maar een cel heeft ook zuurstof, glucose, mineralen enz. nodig. Het transport van die stoffen verloopt via transporteiwitten in de membraan. Wanneer transport energie kost heet het actief transport. Opdracht 1 Transport Bekijk het filmpje en noteer de drie verschillende manieren van transport door de membraan: actief transport passief transport Diffusie via kanaaleiwitten Transport tegen de concentratie in KB: De rol van diffusie, osmose en actief transport Stap6 Pagina 14

16 Omgekeerde osmose In veel ontwikkelingslanden is een zoetwatertekort. Voor landen die aan zee liggen, is er voldoende zout water. Maar hoe maak je daar drinkwater van? Opdracht 1 Ontwikkelingsorganisatie Een organisatie wil in een ontwikkelingsland een drinkwatervoorziening realiseren. Men wil twee methoden gebruiken: 1. Omgekeerde osmose in combinatie met een windmolen en 2. ontzouten met nanokanaaltjes met behulp van restwarmte. Om fondsen te werven wil men het publiek informeren over de opzet van het project. Jij schrijft voor de ontwikkelingsorganisatie in maximaal 300 woorden een toelichting. Je legt daarin de achterliggende principes uit van deze twee bruikbare methoden en je licht toe in welke situaties welke methode het best bruikbaar is. Je levert het resultaat in bij de docent. Bronnen: Pagina 15

17 Antwoorden Verwerking Stap 1 Opdracht 2 Eiwitten in de membraan a. I. transport III. herkenning V. binding hormonen Opdracht 3 Fosfolipiden in de membraan a. II. De fosfolipiden in een membraan zijn bewegelijk. b. II. De membraan bestaat uit een dubbele laag fosfolipiden. Opdracht 4 Fosfolipiden en water a. I. Water kan wel door een celmembraan. b. II. De koppen van de fosfolipiden stoten water af. c. I. De staarten van de fosfolipiden trekken water aan. Stap 2 Opdracht 1 Diffusie a. I. pijl A b. II. Moleculen verspreiden zich gelijkmatig over de beschikbare ruimte. c. I. C d. II. O e. III. I Opdracht 2 Deeltjes a. I. Het water transport gaat in de richting van de hoogste concentratie vrije waterdeeltjes. b. II. Oplossingen met dezelfde concentratie opgeloste deeltjes heten isotoon. c. I. Een oplossing met een hogere concentratie deeltjes heet hypertoon. d. III. Een oplossing met een lagere concentratie deeltjes heet hypotoon. Opdracht 3 Osmose a. 1 hypotoon 2 hypertoon 3 isotoon b. III. hypotoon c. I. Ja, van drank naar lichaam. Opdracht 4 Bloedcellen a. I. Bloedcellen in een hypotone omgeving zwellen op. b. I. Uiteindelijk zullen ze barsten. c. II. Bloedcellen in een hypotone omgeving krimpen. d. II. Uiteindelijk zullen ze verschrompelen. Stap 4 Opdracht 4 Groei b. II. Celstrekking treedt alleen bij planten en schimmels. c. II. Dat heeft te maken met de aanwezigheid van een celwand. Pagina 16

18 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 01 augustus 2016 om 14:57 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 4; Leerinhoud en Biologie; Actief en passief transport; Instandhouding; Effecten van osmose bij doelen planten en dieren; Celstofwisseling; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 8 uur en 0 minuten Trefwoorden leerlijn, rearrangeerbare, rearrangeerbare leerlijn Pagina 17