V dnešním pokuse hraje velmi důležitou roli proces, který se jmenuje osmóza. Abychom mohli prozkoumat něco málo z toho, co osmóza v živých buňkách dokáže, budeme potřebovat jednu bramboru, jedno či více jablek, zmrzlinu, banán, čokoládu, misky, nůž, sůl, talířek a kamarády.
Vyberte si větší brambor a opatrně ho rozřízněte napolovic. Obě poloviny položte na talířek řezem dolů. Nožem navrtejte do horní části jamku. Jamky udělejte tak velké, aby do nich vešla část prstu. První polovinu brambory nechte odpočívat a do jamky ve druhé polovině nasypte asi ¼ kávové lžičky soli. Pak chvíli čekejte. Jak dlouho trvá chvíle? Aha, chvíle je časová jednotka, která není v učebnicích definovaná. Tak to ji musíme napravit Jedna chvíle je taková doba, za kterou sníte misku zmrzliny s nakrájenými plátky banánů politých čokoládou. Pokud máte pozvané kamarády, pak vlastně provádíte opakované měření délky jedné chvíle. Přesně tak, jak doporučují postupy v odborných knihách.
Jestli jste po svačince, pojďme zkontrolovat naše brambory. Půlbrambora, která nedostala dávku soli, se asi moc nezměnila. Tipoval bych, že ve vyvrtané jamce bude asi trocha vody a brambora ve vrtu je možná lehce nahnědlá. Nechejte tuto polovinu na talířku ještě několik hodin a změny budou ještě výraznější. V jamce brambory, kterou jsme přisolili, bude vody mnohem víc a brambora by měla být hnědá.
Proč takový velký rozdíl? Překvapivě velká změna v jamce druhé poloviny brambory oproti původní podobě je způsobena jevem, který se nazývá osmóza. Osmóza je jedním z procesů, který řídí život ve všech žijících buňkách. Každá buňka je obklopena tenkou blánou – membránou. Tato membrána řídí proudění vody z buňky ven nebo naopak. Proudění je regulováno koncentrací chemických látek, rozpuštěných ve vodě. Voda protéká z míst, kde je nízká koncentrace látek do míst, kde je jejich koncentrace vyšší. To znamená, že pokud je více chemických látek v okolí buňky, proudí voda z buňky ven a naopak. Buňky jsou schopny regulací směru toku vody kontrolovat množství chemických látek, které mají nejen uvnitř, ale umí také zareagovat na změnu koncentrace látek ve svém okolí. Jak je to v našem pokusu? Sůl, nasypaná do jamky, se rozpustila v malém množství vody. Voda se uvolnila z buněk důsledkem porušení jejich celistvosti při řezání. V jamce se nasypáním soli vytvořila velmi silná koncentrace chloridu sodného. Ze všech okolních buněk začala do tohoto místa proudit voda, aby se vysoká koncentrace soli v daném místě snížila. Voda „vytažená“ z buněk, rozpustila další nasypanou sůl, tím se opět zvýšila koncentrace, a do dolíku proudila další buněčná voda.
Proč se objevila v důlku voda, bychom snad měli vysvětlené. Co ale ta hnědá barva? Hnědnutí při porušení buněk ovoce určitě znáte. Když kousnete do jablíčka a necháte ho nějakou dobu ležet na stole, začne na obnaženém místě hnědnout. Při kousnutí dojde k poškození buněk jablka a chemické látky, přítomné v buňkách jablka, reagují se vzdušným kyslíkem. Sloučeniny, které přitom vznikají, mají hnědou barvu. Stejně tak hnědne i jablko spadlé ze stromu. Přestože slupka zůstane neporušená, buňky pod slupkou při pádu na zem rozdrtí. Protože i uvnitř jablka, mezi jeho buňkami, je přítomný vzduch (proč jablko ve vodě plave?), dojde k reakci zvané oxidace a ke stejnému zhnědnutí. U naší půlbrambory jsme proces ničení buněk ještě urychlili posolením.
Dá se tomuto hnědnutí zabránit? Vyzkoušejte si! Rozřízněte jablko na čtvrtiny. Jednu čtvrtinu nechejte ležet na stole a druhou ponořte do vody. Jaký je výsledek? A teď jinak: jednu čtvrtinu nechejte ležet na stole a řezné plochy zbývající čtvrtiny pokapejte citronem. Který kousek jablka zhnědnul? Chemické látky urychlující oxidaci v ovoci a zelenině (tzv. enzymy), se ničí také varem. Proto třeba syrové brambory hnědnou a uvařené ne.
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.
