General Overview

Comentário: “A água escorrega através da membrana juntamente com outras pequenas moléculas polares, como o etanol e a ureia. Substâncias maiores ou carregadas, solúveis em água, necessitarão de um portador de proteínas. Os resíduos de acilo gorduroso não repelem a água, mas também não a atraem. É verdade que sendo polar, a água é mais atraída por outras moléculas de água no mesmo lado da membrana do que pelas cadeias de hidrocarbonetos que estão no bico. Quando as moléculas de água estão “zumbindo”, algumas delas simplesmente escapam. Os poros e portadores de proteínas não estão envolvidos e, na verdade, a água vai se difundir através de um bocal lipídico artificial, que não tem nem mesmo proteínas. Não se difundirá tão rapidamente como se o bico lipídico não estivesse lá, mas difundir-se-á com bastante facilidade. Agora você menciona substâncias solúveis em água, que se refeririam a moléculas polares e carregadas. Algumas substâncias solúveis em água requerem canais de proteínas ou mesmo portadores (chamadas bombas se requerem energia metabólica). Moléculas polares maiores têm um tempo mais difícil de passar e moléculas carregadas têm um tempo ainda mais difícil de passar, mesmo que sejam pequenas (ou seja, iões). A razão para os iões terem dificuldade em passar tem a ver com o facto de se tornarem hidratados (rodeados por moléculas de água cujas pontas opostas se ligam ao ião carregado). Então você não pode olhar para o íon sozinho (que pode parecer pequeno), mas toda a esfera de hidratação que é provável que seja grande. Os íons geralmente requerem proteínas de membrana para passar, assim como moléculas polares maiores”
-Bob Goodman, Hunter College High School, New York City. 11/3/99

Equipamento e Modificações de Suprimento

Tip: “Para tubos de diálise, eu usei os sacos de sanduíche de plástico mais baratos. Eles funcionam muito bem”
-Jo Ann Burman, Andress High School, El Paso, Texas. 9/9/99

Dicas: “Duas dicas que eu gostaria de passar. Eu sou um (razoavelmente) novo professor e estas duas últimas descobertas tornaram as coisas um pouco mais fáceis. Primeiro, eu compro amido em spray, como você usaria para passar a ferro. Passaram os dias de aquecer o amido para dissolvê-lo. Continua a pulverizar o amido num frasco de água até achares que é suficiente. Eu nunca meço e funciona muito bem! Segundo, para um resultado rápido do teste de Benedict, enfia-o no microondas durante cerca de dois a cinco segundos; mais uma vez os resultados são óptimos. Muito melhor do que as tiras de teste. Espero ter tirado pelo menos 10 minutos do seu tempo de preparação do laboratório. Cada minuto conta!”
-Sara Sagmeister, Park Ridge, Illinois. 10/6/99

Tip: “Tente usar cebola roxa para o laboratório – funciona – apenas certifique-se de que eles têm algumas células pigmentadas. As diferenças com o dH20 e a solução salina são grandes. Se não quiser misturar a solução salina e ter um aquário de água salgada, basta arranjar um pequeno copo de água do aquário. Funciona bem”
-Bobbie Hinson, Providence Day School, Charlotte, Carolina do Norte. 10/14/99

Tip: “Eu uso uma planta chamada Rhoeo discolor em vez de cebola para fazer a última parte do laboratório. Suas folhas são roxas na parte inferior e a camada epidérmica roxa se descola facilmente do resto da folha. É muito fácil de cultivar (parece prosperar com a negligência hábil!) num vaso no parapeito de uma janela. Deve estar disponível no centro de um jardim. É uma planta muito comum – utilizada para cobertura do solo no norte do Texas – gostaria de poder dizer o nome comum; faz-me lembrar um judeu errante, mas com folhas maiores e menos peludas”
-Marcia Sloan, Cleburne High School, Cleburne, Texas. 10/15/99

Question: “Fui ontem à farmácia comprar tiras de teste de glicose, e havia muitas possibilidades. Eu não encontrei nenhuma das marcas listadas no Teacher’s Guide. Será que a marca importa? Você compra as tiras de teste de glicose na urina, ou as tiras de teste de glicose no sangue? São muito caras e eu não queria comprar do tipo errado”

Resposta 1: “Peça ao seu farmacêutico que guarde as tiras de teste de urina desactualizadas para si. Muitas vezes eles lhe darão um desconto de preço se você disser que é professor, e se as tiras de teste tiverem expirado”
-Franklin M. Bell, St. Mary’s Hall, San Antonio, Texas. 11/3/99

Resposta 2: “Eu sempre recebo minhas tiras de teste de glicose da Frey Scientific. Elas funcionam bem para o teste de diálise e não mostram um falso positivo na presença de iodo. Também as utilizo para simulações de urinálise e obtenho resultados muito melhores do que as tiras de testes farmacêuticos”
-Joni Driscoll, NW Cabarrus High, Concord, Carolina do Norte. 10/10/99

Tip: “Tome nota para o próximo ano: use a solução de Benedict em vez das tiras de teste para testar a presença de açúcares fora do saco. Basta adicionar um pouco do líquido no copo a um tubo de ensaio que tenha uma quantidade igual de Benedict’s. Misture e aqueça suavemente em banho-maria durante 5 a 10 minutos. Você deve obter um teste positivo – azul Benedict’s ficará enferrujado (laranja/vermelho) se a glicose estiver presente. Eu fiz o laboratório na semana passada e obtive ótimos resultados usando o Benedict’s.”
-Carmen Austin, Wharton High School, Tampa, Flórida. 10/5/99

Pre-Preparações do laboratório

Modificações do procedimento

Question: “Existe alguma alternativa para o método da broca do núcleo para obter amostras de batata?”

Resposta 1: “Em vez de usar uma broca de cortiça para fazer cilindros de batata, tente usar um cortador de batatas fritas para fazer muitos pedaços uniformes de batata crua de uma só vez. Um dos meus alunos pensou nisso!”
-Marcia Fischer, Desert Mountain High School, Scottsdale, Arizona. 24/10/2000

Resposta 2: “… Se você não tem uma fritadeira francesa, você mesmo pode cortá-las. Eu desisti da broca da cortiça anos atrás, e simplesmente peguei uma boa faca de cozinha e cortei as batatas em “paus” mais ou menos uniformes, do tamanho aproximado exigido. Isto funciona, e eu considero este um dos laboratórios mais confiáveis. Também reforça a minha conclusão (que estou sempre a dizer às crianças) de que aprender a cozinhar é um óptimo treino para o laboratório – muitas das competências transferidas!”
-Leslie Haines, Walter Williams High School, Burlington, Carolina do Norte. 10/28/00

Resposta 3: “Eu descobri que é muito difícil fazer este laboratório como está escrito. Eu uso fatias finas de batata em vez dos núcleos, e tento terminar com cerca de 20 g. de batata. Uma vez que comecei a fazer assim, funciona como um amuleto. Acho que isto se deve a duas razões: (1) você tem uma massa de batata muito maior e por isso tem uma percentagem muito menor de erros na massa; (2) você não tem tantos pedacinhos de batata a cair e a reduzir a massa.”
-Ed McDaniels, Grandville High School, Grandville, Michigan. 10/19/00

Tip: “Usei um bandolim francês para fatiar batatas para o laboratório 1C e obtive ótimos resultados (R ao quadrado = 0,996). Para uma das minhas equipas usei a técnica de ‘corte de waffle’ e produzi ‘waffle chips’, que depois ‘perfurei’ com um pequeno prato para produzir ‘discos de waffle’ de tamanho uniforme. O resultado foi que os discos nas soluções hipotônicas se expandiram e os discos nas soluções hipotônicas se contraíram de forma exagerada, apenas para serem confirmados pelos dados. Parece que o aumento da área de superfície foi responsável”
-Harry Padden, Washington Twp High School, Sewell, New Jersey. 11/17/00

>

Tirouble Shooting and Cleanup

Tip: “Enquanto corria o laboratório de osmose/difusão hoje, meus alunos fizeram uma descoberta interessante. A solução de iodo reagiu com as tiras de teste de glicose (Carolina Biological osmosis lab replacement kit) e virou uma cor indicando uma reação positiva à glicose. Os alunos queriam saber como poderiam determinar se a glicose se difundia para fora do saco de diálise, uma vez que o iodo na solução do copo já lhes dava um teste positivo. Da mesma forma, no final do experimento, quando o iodo se difundiu para dentro da bolsa de diálise, eles queriam saber como poderiam detectar que a glicose tinha saído (como indicado por uma reação de cor menor com as tiras de teste de glicose). Acabamos por fazer um saco de diálise sem iodo para que pudéssemos detectar a glicose por si só, mas se você seguir o laboratório como está escrito, talvez precise considerar este problema”
-Jeff Smith, Indiana Academy, Muncie, Indiana. 10/5/99

Conducting Lab Using Probes and Computers/Calculators

Question: “Alguém tem um procedimento de laboratório de osmose ‘mais simples’ ou modificado? Um que pode ser feito num único dia?”

Resposta 1: “Use uma broca grande, broca de cortiça e uma batata grande (longa). Usando um movimento de torção, insira a broca da cortiça até ao comprimento da batata. Uma vez que deve fazer isto a várias batatas, a ideia é usar a broca do mesmo tamanho em cada batata. Não deve atravessar a batata (ou mesmo perto dela) até ao fim. Se você puxar a broca, o pedaço cilíndrico da batata ficará preso à batata. No entanto, se você colocar um bisturi na extremidade posterior da broca e torcer tanto a broca quanto o bisturi juntos, o cilindro da batata irá torcer e finalmente quebrar. Puxe a broca para fora e, tal como abrir uma garrafa de champanhe, a garrafa de batata sairá. Agora você tem um buraco na batata, e se você repetir isso com várias batatas, você terá buracos de tamanho UNIFORM nas batatas. Lave cada uma com água da torneira para retirar o excesso de grãos de amido, que foram liberados deste procedimento áspero, dos buracos. As batatas estão agora prontas. Encha cada uma com uma concentração diferente de sacarose: 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, e 1,0. Utilizando uma rolha #2 com uma pipeta invertida, torça suavemente a rolha para dentro da batata. Não a force demasiado ou a batata rasgar-se-á (e assim será inútil). Você deve obter uma conexão hermética. Normalmente coloco-as num copo de 600 mL e prendo a rolha com fita adesiva com segurança. Fixe um sensor de pressão de gás Vernier (CBL ou baseado em computador) na pipeta e meça a mudança de pressão durante um período de 20 a 30 minutos. A inclinação (variação da pressão sobre a variação no tempo) é uma medida da taxa de osmose. Através do gráfico de concentração vs. inclinação você pode determinar a concentração na qual a inclinação é 0 (ou seja, onde o potencial de água das células da batata é igual ao potencial de água da solução de sacarose). Eu não tentei isto sem as sondas, mas você também pode ligar isto com pipetas graduadas com furos muito estreitos. O procedimento tem alguns acertos que ainda estou a tentar resolver. Não posso dizer que funcione sempre de forma limpa, mas não demora 24 horas. Tenho algumas idéias para limpá-lo.”
-Bob Goodman, Hunter College High School, New York City. 10/23/00

Alternative Lab Ideas

Egg Osmosis Lab

Question: “Já ouvi falar de professores que usam ovos para demonstrar princípios osmóticos. Alguém tem alguma atividade de laboratório ou demos tratando disso?”

Resposta 1: “Tenho uma referência maravilhosa a este laboratório do Journal of College Science Teaching, Nov. 1985. Eu acredito que esta é uma publicação da NSTA? É chamada “Osmose e a Membrana Maravilhosa” e trata do uso de ovos descalcificados para demonstrar osmose. Eu tenho meus filhos descalcificando ovos em vinagre por 48 horas, e então eu lhes dou quatro soluções desconhecidas (sacarose destilada, .5M, 1M de sacarose e 2M de sacarose). Eles massajam seus ovos, colocam em soluções, e os massajam novamente a cada 10 ou 15 minutos durante 1,5 horas. O laboratório funciona muito bem! Também funcionará em um período de 45 minutos se as crianças voltarem no almoço ou mais tarde para massajá-los após a aula. Em seguida, eles plotam a mudança percentual em massa vs. tempo. Eles também têm que calcular a molaridade do ovo; normalmente sai cerca de .8M.

O artigo que referi acima recomenda o uso de soluções de glicose, mas descobri que a sacarose também funciona e é muito mais barata. O artigo também diz que as soluções de NaCl dão resultados estranhos, possivelmente devido aos íons salinos modificando a membrana de alguma forma.

Pois ter certeza de ter ovos extras à mão, pois há sempre um aluno que acaba com o ovo na mão. Eu coloquei três dúzias de ovos num galão de vinagre durante a noite, e substituí o vinagre no dia seguinte. Os ovos estavam prontos para o terceiro dia.”
-Franklin Bell, St Mary’s Hall, San Antonio, Texas. 10/20/99

Resposta 2: “Outra viagem com os ovos – depois de ter terminado os tratamentos com sal ou açúcar – é colocá-los em diferentes tipos de corantes durante a noite:

• azul de etileno
• Tintura de acit
• Tintura de alimentos

Cada tem uma taxa de difusão diferente (difusa a diferentes profundidades dentro do ovo) – ferver e cortar ao meio para ver as diferenças. Não é recomendado para comer, no entanto!”
– Pam Tidswell, Rancocas Valley Regional High School, Mt. Holly, New Jersey. 10/19/99

Resposta 3: “Durante 30 anos eu usei o laboratório de ovos como uma super demonstração ou como uma atividade individual. Ele conduz para casa a ação de nossas próprias células com uma célula animal familiar que os alunos podem ver. Instruções realmente simplistas seguem. Você adiciona a química, pressões, etc. Mergulhe/submerja um ovo de galinha cru em vinagre branco (a variedade mais barata da loja funciona melhor) durante 24 a 48 horas para remover a casca do carbonato de cálcio. A casca irá evidenciar corrosão imediatamente com muitas pequenas bolhas a formarem-se à superfície – isto dá tempo para uma boa discussão sobre a química básica e as acções dos ácidos e compostos metálicos. A membrana pode ser coberta por sais de cálcio solúveis no final deste período de tempo, lavando suavemente para remover, o que lhe permitirá ver a membrana translúcida. Neste ponto você pode perceber a necessidade de preparação de alguns ovos de reserva! Seque e massa. Você pode querer tomar algumas outras medidas como circunferência, volume por deslocamento de água, etc. Coloque o ovo em um volume conhecido de água destilada (150 mL) em um copo limpo de 250 mL. Recolha novamente os dados que achar apropriados ou peça aos alunos para desenharem o seu próprio laboratório (uma oportunidade para o construtivismo e os 3P’s). Aguarde 24 horas-overnança. Remova cuidadosamente o ovo; seque o ovo e o ganho de massa é água. Compare com o volume perdido no copo. Osmose através de membrana seletivamente permeável. Você pode fazer com que os alunos quebrem o ovo em uma placa de Petri; avalie a consistência da clara. Um laboratório alternativo ou de companhia é tomar um segundo ovo. Remova a casca e a massa. Coloque em xarope de Karo branco a 100% (frutose líquida). Deixar repousar durante a noite. Remova o ovo, lave rapidamente, seque e misture. Compare o novo volume no copo e a massa perdida. Se os alunos forem cuidadosos, você deve notar alguma postura devido às diferenças de densidade. Os resultados aqui são bastante dramáticos e podem ser revertidos colocando o ovo em água destilada. Você e seus alunos podem fazer este laboratório tão envolvido ou simples como você escolher. É também um bom lugar para rever a estrutura do ovo amniótico”
-Donna M. Gilbertson, Beloit Memorial High School, Beloit Wisconsin. 10/18/99