Alkohol och rödbetor

Skäl

Syftet med denna studie och tillhörande rapport är att avgöra påverkan av alkohol på fastigheter cellmembran. En relaterad delforsøg är också att avgöra om du kan göra en bakad rödbeta i mikrovågsugnen.


Koehler's Medicinal-Plants 1887

Teori
Cellmembran struktur och funktion
Redan de första organismerna på jorden, var det nödvändigt att ha ett cellmembran, som skulle kunna fungera på många olika sätt: bevarande, underhåll av stora struktur, transport av molekyler in och ut, tillhandahållande av interna miljö och ionsammensætning och en tydlig avgränsning vad som är intra-och extracellulära. Men samtidigt har det skett en stor ökning från den första procaryoter som ofta bara har ett enda membran, de mer utvecklade organismerna celler i cytoplasma har mycket membran system, alla med specifika funktioner.
Den grundläggande strukturen är ganska lika för alla. En dubbel lipidlag bestående av fosfolipider, glykolipider och kolesterol som är inbäddade proteiner, ofta glykoproteiner. Phospoholipider består av opolära hydrofoba änden och en stark polära, hydrofila slut. De är alltså amphiphilic, och utgör därmed kolväten isolerade från vattenfasen en stabil hydrofoba struktur. Å andra sidan är den hydrofila delen bildas vätgas-ion dipolbindinger som fäster den till vattenfasen. På detta sätt bildas en blixtrade glas struktur där molekylerna i de två skikten är orienterade med kolvätekedjorna mot varandra, och de polära grupper mot vattnet fas.

En annan viktig egenskap är att en dubbel lipidlag aldrig kommer att "fria kanter", dvs. att de strukturer som bildas kommer alltid att vara tredimensionellt och rymliga, och stabiliserats på detta sätt genom kurva tillbaka till sig själv.
Cellmembranet är cellen kontaktorganel externt, och därför innehåller särskilda transportsystem som reglerar passage ut och in i cellen av lågmolekylära ämnen som inte alls eller bara svårt att penetrera lipidfasen.
Membranen är mycket dynamiska strukturer, dvs. att lipider utgör den grundläggande strukturen och de är delvis flytande vid normala temperaturer. Därför lipidmolekylerne och de proteiner som byggs komma in i dessa rör sig i förhållande till varandra, dock bara "Sideways" i membranet planet.
Lipiddobbeltlaget ger förklaringen till de flesta av de passiva membranet egenskaper, medan det är särskilt protein, vilket gör att membranen till deras speciella karaktär. Membran proteiner, till exempel. plasmamembran har många funktioner, till exempel. mottagning av signaler från utsidan, transporter över membranet, enzym funktion vidhäftning (till andra celler och den omgivande matrix), etc. Dessa funktioner utförs huvudsakligen av den så kallade trans-membrane protein. Trans-Membrane Proteins ne har en del av aminosyran kedjan finns på utsidan av cellen, en del av membranet och en del inne i cytoplasman. Polypeptidkæden många trans-membrane protein passerar också mem bran flera gånger. En annan grupp av pro-proteiner, är perifera proteiner mindre tätt knutna till membranet, till exempel. genom bindning till transmem Brane proteiner. Många enzymsystem byggs in i membranen där de ligger som aggrega ter av molekyler i membranet planet.

Permeabilitet cellmembran
Cellmembranet eller plasmamembran, som omger cellen och agerar på detta sätt att hålla koll på uddiffusion av solutes i cytoplasman. Sådana hinder effektivitet ökar med storleken på den upplösta molekylen, och är särskilt effektiv mot joner (dvs. vattenlösligt), medan uladede molekyler med mycket lite molmassa löper lätt, såsom syre och vatten. Plasmamembran är mekaniskt stabilare än cellens inre membran. Detta beror på den höga halten av kolesterol som ökar summan av opolära attraktion i membranet lipidfasen. Detta innebär att membranet blir mindre stel i kylan och mindre vätska i värmen.
Vid normal temperatur, lipidfasen vätska, vilket är mycket viktigt för den biologiska membran funktion. Graden av membranfluiditet stänga ute beror på mängden mjöl polära lipider mellan kolvätekedjorna i membranets hydrofoba inre. Lång kolväte och / eller få spricka (dubbelbindningar) i kedjor med låg viskositet, medan korta kedjor och många spricka enbart kommer att öka fluiditeten. Både bakterier och eukaryota celler reglerar membranfluiditet genom att ändra storleken på dubbelbindningar.


Alkohol och dess påverkan på cellmembran
I vårt experiment där vi använder en rödbeta som en illustration av påverkan av alkohol cellmembran. I rödbeta celler är olika hålrum och vacuole, och i en av dessa är en vattenlösning som innehåller färgämnet betacyanin som ger rödbeta sin karakteristiska färg. Eftersom detta är en vattenlösning lösning, skulle det under normala omständigheter inte kan penetrera cellmembranet, men i teorin borde göra membran alkohol cell så att vätska tränga in. Alkohol, eller etanol, CH3CH2OH, består av två delar, är ett slut på alkohol gruppen-OH (hydroxyl) och den andra består av en etyl grupp. Vad är speciellt med alkohol två delar är att de alla utgör en hydrofob och en hhydrofil del (återigen en amphiphilic). Alkohol grupp är hydrofil och kommer därför inte komma i kontakt med lipidlaget i cellmembranet, kommer det etyl grupp, dock. Och när det sitter i cellmembranet, men kan inte tränga igenom (se lipofobe delen), skall denna grupp dras till varandra och därmed krängande membran, så att många jonkanaler bankas och gjorts oanvändbara, vilket resulterar i en oförmåga att reglera passagen av joner, inklusive Na + och K +.

Kort om spektrofotometer
Metoden vi mäter absorptionen av ljus, som utförs med en känd spektrofotometer. Sådan anordning fungerar genom att skicka ljus i en viss frekvens genom ett litet glas kyvett. Mot bakgrund av detta kommer sedan att tränga igenom, kyvetten, där det inte har absorberats av rödbetor färg. Med andra ord är det mer färg rinner genom rödbetor cellmembranen, desto mer ljus absorberas.


Metod
Som tidigare nämnts, alkohol, i teorin, göra membranet mer elastiska, och därmed ändra permabiliteten till olika ämnen. I denna studie kommer det att avspeglas i ett läckage av färgämnet betacyanin som kan mätas här är alltså en kvantitativ studie.
Experimentet börjar med rödbeta skärs i bitar i 1.1.2 cm. Jag och du skär den i bitar, kommer du att mekaniskt skära en massa celler, och från dessa ska ta slut betacyanin. För att detta inte räknas i alkohol, redovisning, beroende rödbetor tills ingen färg rinner ut. De kommer naturligtvis resultera i vattnet, eftersom du inte vill förstöra flera celler. Då la rødbedeternene vid mätning av glas med en alkohol-lösning till 0%, 10% ... 60%. Det måste ligga i 10 minuter under omrörning. Sedan gjorde de upp och placeras i spektrofotometern (se teori) och resultatet skrevs ned.
Material
7 bägare
Spektrofotometer
Etanol 96%
Rödbeta
Pommes Frites Iron

Hypothesis
Hypotesen om detta experiment är följande: I en lösning med 0% etanol, borde vi inte kunna mäta läckage av färgämne (dvs ingen absorption av ljus), dock ett litet fel här kan vara godtagbart, eftersom vi inte kan vara helt säker att alla färgen spolades bort i den första behandlingen, och medan du kan under behandlingen av rödbetor, under rättegången, kommer att ytterligare skada celler. Från 10% lösning upp till 60%, räknar vi med en linjär ökning.

Resultat
Detta följer en grafisk illustration av resultaten:



Vi kan se i diagrammen av de resultat som man börjar med (0% lösning) är en absorption på 0,014. Från denna mätning, och upplösning med 50% alkohol, stiger kurvan stadigt med en variation av 0,00045 till 0,0027 (under vissa lösning 0-10 och 30-40). Då ökar upplösningen från 50 till 60 med hela 0021, vilket också i diagrammet ger uttryck i ett större uppsving. Den svarta linjen dras in, visar den hypotetiska kurva, vilket egentligen är ett läckage på 0 med 0% och slutresultatet antar vi kommer upp vid den sista mätningen visar.


Diskussion
Det första man kunde se från experimentet och det var så innan spektrofotometern pågick användes var att det fanns ett läckage av färgämne plats. Då skulle vi kunna dra kurvan av resultaten (se ovan), men den inte passar perfekt med den hypotetiska kurvan. En del av denna skillnad kan förklaras av två av de punkter som är lite sned. Den första punkten som i princip borde vara noll eftersom vatten inte ska kunna få rödbeta cellmembranet ändras så att färgen kunde fly. Detta fel kan bero på två saker: Det kan ha suttit lite färg tillbaka efter rengöring eller flera av cellerna mekaniskt skadade, antingen genom skakning eller tvätt. Den andra punkten som ser misstänksamt ut det från den slutliga lösningen på 60%. Här bör vi se teoretiskt en ökning inom nämnda område öka från 0,00045 till 0,0027, men den stiger bara marginellt mindre än tio gånger mer än vad som ligger inom tillväxtområde. Däremot kan man säga att de drar ut dessa två källor till fel från, och drar en linje genom de första 6 mätningar är de som löper en mycket trevlig bar, med en reell ökning. En annan sak om experimentet, vilket kan leda till listan över felkällor, är det faktum att inte alla rödbetor bitar är likadana. För att genomföra testet på bästa sätt bör man använda exakt samma bit rödbeta, men detta är naturligtvis natur omöjlig. Skillnaden i de olika bitar ligger i det faktum att de är hämtade från olika delar av frukten. Det inre delar kunde innehålla mindre färg, eftersom dessa celler är äldre och mer svårt (dvs. mer strukturell styva organ eller per. Cell, och därmed mindre utrymme för vacuole med farveholdig vätska) och den yttre är mera frisk och kan därför förväntas omfatta mer färg.
Försöket visar att alkohol är kristalliserat i rödbetor cellmembranet och orsaka läckage. Men en aspekt som gör att de ibland obetydliga jämfört med människans villkor: Du måste vara en del av fenor att ha så mycket finsprit blod! Vi pratar i försöket med en procentsats alkoholdel vid 40-50 och 60%. Detta är lika för alla identiska vätska bör ha samma styrka som stark sprit (gin, vispa (ey) (y), etc.). När ni talar om alkohol i den mänskliga organismen, är vi av upp till 5 ‰. Och när vi pratar om tusendelar (betydelse promille, per. Thousand) anses etanol motsvarar 1 gram per 1000 gram blod. Vi kommer nu att räkna följande ekvation för att visa hur mycket man måste dricka för att nå rödbetor nivå:
Allra enklast är att känna till personens vikt och därmed personens kroppens totala vatten, då alkohol kommer partition till detta, har det uppskattats att 55% av kvinnorna vikt är vatten där det är hos män är 68%.: En man på 80 kg. Kommer att dricka så mycket som rödbeta gjorde med 40% lösning: (x = 27)
X står här mängden alkohol som konsumeras (i ml) och 0.8 visar vikten av alkohol har. 80 som är i nämnaren är personens vikt och multiplicera det med 0,68, för att ta reda på hur mycket av den person (manlig) vikt är vätska. Eftersom vi skulle hitta en faktor 40, motsvarar detta en blodalkoholkoncentration på 400 vilket är den ekvationen resultatuppsättning i. Resultatet säger 27.200 ml, vilket är 27,2 liter ren alkohol, skulle du dricka annat än alkohol, till exempel en snaps på 40%, motsvarar detta (beräknat till 68)
Så 68 liter. Är detta också för starka för ämnet han kunde dricka öl: (beräknad för 1792)
Så 1792 flaskor öl, 33 cl och 4,6%. Dessa aritmetiska är endast att illustrera att det finns procentsatser kommer att finnas i en människa. Man kan också säga att om experimentet direkt kan överföras till människor, skulle effekterna av alkohol vara långt mer drastiska än de egentligen är. En läcka i flera intracellulära molekyler skulle vara ödesdigert. Men även i små mängder alkohol kan få allvarliga effekter. Alkohol fungerar som genom sin verkan på celler som gifta, så i stora mängder, sägs det även att det kan orsaka skador på olika organ i kroppen: här vänder sig främst till levern och bukspottkörteln, utan även hjärnan kan drabbas tung. I övrigt är alkohol beroendeframkallande, och i Danmark finns det ca 200.000 alkoholmissbrukare, och 1000 människor dog i Danmark av alkoholmissbruk. (även om detta är ingenting jämfört med Ryssland, där alkohol direkt hotar landets framtid!)
En typisk reaktion på alkohol är det organ som härskar långsammare än vanligt. Detta kan förklaras, igen, från alkohol cellmembranet. Nervceller som i korthet är nervsystemets grundläggande byggstenar, som består av en cell kropp med en cellkärna, en eller flera löpare dendriter som tar emot signaler från sinnesorganen eller andra nervceller och ett tunt slut AXON som cellen är i kontakt med andra nervceller genom särskilda förbindelser synapser. När en neuron är en cell som så många andra, inklusive celler från en rödbeta frukt kropp, är detta också omgärdade av ett cellmembran. Och i denna sitter många viktiga proteiner, inklusive transportproteiner för Na + och K + som används när en signal skickas från en sensorisk cell till sitt mål plats i hjärnan. Alkohol kommer att ändra strukturen i cellen, och krängande det så att antingen inte kan transporteras joner in och ut eller joner själva kan komma in och ut. På detta sätt nervcellerna inte upprätthåller en konstlat hög koncentration av en av de två joner, och kan därför inte sprida nerv signalen ytterligare. Detta förklarar varför en s sensoriska apparater fungerar långsammare, och också varför vår smärtupplevelse är en annan.

Delforsøget (se syftet) utförs av rödbetor noggrant tvättas och stack ett hål med en gaffel på flera ställen på huden. Det är så att ångan från rödbeta lätt kan undkomma. I mikrovågsugn fick rödbetor 10 minuter. Resultatet var överraskande bra, så nu vet vi att du kan inte nödvändigtvis låg ugnsbakad rotfrukter i en vanlig ugn.

Slutsats
Vi kan dra slutsatsen från experimentet att alkohol gör det genom cellmembranet som beskrivs i teori avsnittet, och detta kan vi dra slutsatsen från det resultat som tydligt pekade på ett läckage av rödbetor färgämne betacyaning. I övrigt med vår hypotes upp under de 6 första mätningarna, och den sista mätningen och den relativt stora läckage till 0% antar vi beror på den ovan nämnda felkällor.