bài báo cáo thí nghiệm sinh học đại cương bài 1 kính hiển vi quan sát tế bào thực vật động vật vi sinh vật

Thị kính: Là 1 bộ phận của kính hiển vi mà người ta để mắt và để soi kính, có 2 loại ống đôi và ống đơn bản chất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn, dùng để tạo ra ảnh thật của

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÀI BÁO CÁO

THÍ NGHIỆM SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

LỚP L03 - NHÓM 5 - HK 231

Giảng viên hướng dẫn: Thầy Nguyễn Minh Thiện

Thành phố Hồ Chí Minh – 12/2023

Kính hiển vi là một dụng cụ quang học dùng để quan sát những vật nhỏ bé mà mắt thường không thể thấy được Độ phóng đại của kính hiển vi là tích số của độ phóng đại của vật kính và thị kính

 Quan sát mẫu vật với thị kính có độ phóng đại nhỏ trước (x4 hoặc x10)

 Đặt tiêu bản lên bàn nâng và kẹp vào kẹp tiêu bản để cố định tiêu bản, điều chỉnh mẫu vật vào đúng tâm nguồn sáng

 Nhìn xuống tiêu bản (lame), vặn nhẹ ốc thứ cấp đến khi đầu vật kính gần chạm vào lame hay ngừng lại khi kính hiển vi có bộ phận cản an toàn

Kính hiển vi quang học

 Nhìn vào thị kính và vặn nhẹ ốc thứ cấp lên đến khi thấy rõ hình ảnh mẫu vật (nếu chưa thấy rõ có thể điều chỉnh ốc vi cấp nhẹ nhàng đến khi nhìn thấy rõ)

 Muốn xem ở độ phóng đại lớn hơn thì đưa phần muốn xem vào giữa thị trường Nhìn vào lame, vặn đầu xoay chuyển đến vật kính lớn hơn (x40) (nếu không đụng vào lame) Điều chỉnh ốc vi cấp đến khi nhìn rõ hình ảnh

Yêu cầu: Sinh viên cần kiên nhẫn trong quá trình sử dụng kính hiển vi Các động tác cần

được thực hiện nhẹ nhàng Không tự ý tháo rời các bộ phận của kính hay bật, tắt công tắc làm cháy bóng đèn Sau khi sử dụng xong phải vệ sinh kính sạch sẽ, tắt điện, sắp xếp kính hiển vi đúng chỗ và ngay ngắn

 Ảnh thấy trong kính hiển vi luôn luôn ngược chiều với vật quan sát Do đó muốn xem đúng chiều cần đặt lame mang tiêu bản ngược lại với chiều muốn quan sát Tương tự có thể thay đổi vị trí của kẹp tiêu bản theo chiều ngược lại với chiều cần quan sát

 Sử dụng cả hai mắt để quan sát Khi muốn vẽ hình thì mắt trái nhìn vào kính, mắt phải nhìn vào giấy vẽ đặt ở bên phải kính (có thể thực hiện ngược lại nếu thuận tay trái) để có thể vừa quan sát vừa vẽ Không nhắm một mắt khi quan sát

 Nên chia vị trí trên thị trường giống như đồng hồ để dễ theo dõi

 Sử dụng độ phóng đại càng lớn, nguồn sáng càng cần nhiều

1.4 Bảo quản kính hiển vi

Kính hiển vi phải được bảo quản ở nhiệt độ mát và khô ráo Cần đậy kỹ để tránh bụi bám vào vật kính và thị kính

2 CÁCH CHUẨN BỊ MẪU VẬT

- Đặt lên lame một giọt nước hoặc một giọt glycerine - Đặt mẫu vật cần quan sát vào giọt nước/ glycerine - Đậy lamelle lên lame (hình vẽ)

- Quan sát dưới vật kính lần lượt x4, x10 và x40

Cách đậy lamelle lên mẫu vật để tránh bọt khí

3 THỰC HÀNH 3.1 Vật liệu tươi

Củ hành tím Nấm men

3.2 Hóa chất

Dung dịch Lugol

3.3 Thực hành

3.3.1 Tế bào động vật: tế bào biểu mô miệng

Dùng tăm tre sạch cạo nhẹ lên niêm mạc miệng rồi nhúng đầu tăm vào một giọt Lugol trên 1 lame sạch Đậy lamelle và quan sát dưới kính hiển vi ở vật kính x40

3.3.2 Tế bào thực vật: tế bào vảy hành tím

Dùng dao lam tách vài mảnh biểu bì vảy củ hành tím, ngâm trong nước Chọn vài mảnh mỏng đặt trên lame trong một giọt nước, đậy lamelle và quan sát dưới kính hiển vi ở vật kính x10 và x40

3.3.3 Tế bào vi sinh vật: nấm men

Nhỏ một giọt canh trường nấm men lên lame Đậy lamelle và quan sát dưới kính hiển vi ở vật kính x40

4 BÀI TƯỜNG TRÌNH

4.1 Các bộ phận và chức năng từng bộ phận của kính hiển vi

1 Đế: Giúp kính hiển vi có thể đặt trên bàn làm việc hay bất kỳ vị trí nào được vững chắc nhất

2 Lỗ cắm điện: Cung cấp điện cho nguồn sáng của kính hiển vi

3 Nút vặn chỉnh sáng đèn LED: Điều chỉnh cường độ ánh sáng phù hợp để quan sát mẫu vật

4 Công tắc đèn LED: Dùng để tắt/ bật đèn LED 5 Ốc vi cấp: Chỉnh nét tinh

6 Ốc thứ cấp: Chỉnh nét thô

7 Đèn LED dưới: Nguồn sáng chính để quan sát mẫu vật

8 Màng ngăn/ bộ lọc: Được đặt vào trong tụ quang dùng để điều chỉnh lượng ánh sáng đi qua tụ quang

9 Đèn LED trên: Cung cấp thêm ánh sáng để quan sát mẫu vật

10 Bàn/ giá đỡ mẫu: Nơi đặt mẫu vật cần quan sát, giữ mẫu vật bởi kẹp kim loại cố định đúng vị trí quan sát

11 Vật kính: Là 1 bộ phận của kính hiển vi quay về phía có vật mà người ta muốn quan sát, có 3 độ phóng đại chính của vật kính: x10, x40, x100 (bản chất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, đóng vai trò như kính lúp để quan sát ảnh thật)

12 Đầu xoay: Điều chỉnh góc thị kính phù hợp với người quan sát

13 Mâm vật kính: Chứa 3 vật kính với độ phóng đại khác nhau, có thể xoay để chọn vật

14 Ốc khóa: Dùng để khóa đầu xoay

15 Thị kính: Là 1 bộ phận của kính hiển vi mà người ta để mắt và để soi kính, có 2 loại ống đôi và ống đơn (bản chất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn, dùng để tạo ra ảnh thật của vật cần quan sát)

Các bộ phận quang học gồm có thị kính, bộ phận tụ quang, nguồn sáng (đèn hoặc gương)

 Vật kính: Dùng để nhìn rõ vật Có thể phóng lên x4, x10, x40, x100

 Thị kính: Gắn ở đầu trên của ống kính Thị kính có cấu tạo đơn giản hơn vật kính Trên thị kính có độ phóng đại x5, x6, x10, x15

Các bộ phận cơ học có ốc thứ cấp, vi cấp, thân kính, bàn kính cùng thước kẹp tiêu bản,

ống kính, đầu xoay, ốc chỉnh tụ quang

Quan sát

Nhận xét

- Hình đa giác dài, xếp sát nhau, có sắc tố

- Thấy được vách tế bào  tế bào thực vật có thành tế bào bao quanh bên ngoài màng sinh chất

b Tế bào vảy hình tím co nguyên sinh (trong dung dịch NaCl 8%)

- Nguyên nhân: Dung dịch NaCl 8% là môi trường ưu trương (chất tan trong dung dịch lớn hơn chất tan trong tế bào) do đó nước sẽ di chuyển từ trong tế bào ra môi trường bên ngoài làm cho tế bào chất bị co rút lại

- Quá trình này gọi là co nguyên sinh vì nguyên sinh chất (tế bào chất) bị co lại

c Tế bào vảy hình tím phản co nguyên sinh (sau khi rút hết dung dịch NaCl 8% và nhỏ 1 – 2 giọt nước cất)

- Quá trình này gọi là phản co nguyên sinh

Rốn hạt

Bài 2

MÀNG NGUYÊN SINH CHẤT

1 THỰC HÀNH 1.1 Vật liệu tươi

Củ dền đỏ

1.2 Hóa chất

Cồn tuyệt đối

1.3 Thực hành

Ảnh hưởng của nhiệt độ và dung môi hữu cơ trên tính thấm của màng tế bào

- Cắt củ dền thành 7 miếng đều nhau có kích thước 4 cm x 1 cm x 0,5 cm Cho các miếng củ dền vào becher và rửa dưới dòng nước chảy trong vài phút để lôi đi tất cả sắc tố từ những tế bào bị vỡ (dừng khi nước rửa không còn sắc tố), sau đó ngâm mẫu vào nước sạch - Ghi các ống nghiệm từ 1 -> 7:

+ Ống 1 – 6: 15 ml nước cất/ ống

+ Ống 7 : 15 ml cồn tuyệt đối (đậy miệng ống nghiệm bằng nylon) - Xử lý nhiệt: xử lý nhiệt 5 miếng củ dền ở các nhiệt độ 40, 50, 70 100 và – 100C

Cách xử lý nhiệt: cho mỗi miếng củ dền vào một túi nylon nhỏ rồi nhúng vào nước

có nhiệt độ chỉ định trong 10 phút Lưu ý: đuổi hết không khí trong túi để miếng củ dền

ép sát vào túi nylon

- Cho mẫu vào ống nghiệm: ngâm các miếng củ dền sau khi xử lý nhiệt vào các ống nghiệm đã đánh số:

+ Ống 1: cho miếng củ dền không qua xử lý nhiệt (ống chuẩn) + Ống 2: cho vào miếng dền đã xử lý ở 400C

+ Ống 3: cho vào miếng dền đã xử lý ở 500C + Ống 4: cho vào miếng dền đã xử lý ở 700C + Ống 5: cho vào miếng dền đã xử lý ở 1000C + Ống 6: cho vào miếng dền đã xử lý ở - 100C

+ Ống 7: cho miếng củ dền không qua xử lý nhiệt

- Tất cả ống nghiệm đặt vào giá, để yên 15 phút Sau đó vớt bỏ miếng dền ra, lắc đều, so

sánh màu của dung dịch trong các ống nghiệm và so với ống chuẩn

Nhận xét

+ Ống 1: thay đổi không đáng kể + Ống 2: màu hồng nhạt

+ Ống 3: màu hồng nhạt + Ống 4: màu hồng đậm dần + Ống 5: màu hồng cam + Ống 6: màu hồng nhạt + Ống 7: màu hồng đậm Giải thích

- Các ống nghiệm 1, 2, 3 (tương ứng với nhiệt độ phòng, 400C, 500C): Khi tăng nhiệt độ, các tế bào bắt dầu dao động, dẫn đến sự mở rộng khoảng cách giữa chúng và làm cho màng tế bào trở nên lỏng lẻo, linh hoạt hơn Nhờ đó, các sắc tố màu có thể thẩm thấu ra môi trường xung quanh Khi tăng nhiệt độ lên, sự thoát ra của các sắc tố màu cũng gia tăng Tuy nhiên, do sự chênh lệch nhỏ về nhiệt độ giữa các ống nghiệm, độ đậm của màu sắc tăng lên không đáng kể

- Ống nghiệm số 4 (tương ứng với nhiệt độ 700C): Nhiệt độ cao đẩy nhanh tốc độ va chạm giữa các tế bào, đồng thời biến đổi cấu trúc của protein màng, đặc biệt là protein xuyên màng, từ cấu trúc bậc 3 ban đầu dạng cuộn tròn sang cấu trúc bậc 1 dạng chuỗi dài hơn Sự biến đổi này dẫn đến việc thu hẹp không gian mà protein xuyên màng chiếm giữ, tạo ra các lỗ trống, cho phép các sắc tố màu thẩm thấu ra môi trường xung quanh mạnh mẽ hơn Do đó, dung dịch trong ống nghiệm số 4 có màu sắc đậm hơn đáng kể so với các ống nghiệm 1, 2, 3

- Ống nghiệm số 5 (tương ứng với nhiệt độ 1000C): Trong củ dền, ngoài sắc tố betanin (màu bình thường của củ dền), còn tồn tại sắc tố carotenoid, tuy nhiên, sự tồn tại của carotenoid thường bị che khuất bởi betanin Tại nhiệt độ 1000C, betanin không thể chống đỡ nhiệt độ và trở nên biến tính, cho phép sắc tố carotenoid bộc lộ, dẫn đến màu hồng cam trong ống nghiệm số 5, tạo sự khác biệt rõ rệt so với các ống nghiệm khác

- Ống nghiệm số 6 (tương ứng với nhiệt độ -100C): Ở nhiệt độ này, nước trong tế bào đông đá và tạo thành các tinh thể nước có cạnh sắc nét, có thể đâm thủng lớp màng tế bào Điều này dẫn đến hỏng hóc của màng tế bào, cho phép các sắc tố thoát ra môi trường ngoài với mật độ cao

- Ống nghiệm số 7 (ống nghiệm chứa cồn): Do tính thấm của dung môi hữu cơ, cụ thể là cồn tuyệt đối, mạnh hơn rất nhiều so với nước, nên dung môi này có khả năng hòa tan màng tế bào, đặc biệt là lớp đôi phospholipid Điều này dẫn đến sự thoát ra của các sắc tố từ củ dền ra môi trường xung quanh với mức độ cao nhất Do đó, ống nghiệm số 7 có màu đậm nhất trong số tất cả các ống nghiệm, vượt trội hơn so với các ống nghiệm từ 1 đến 6 vì các ống nghiệm ấy chỉ gây hỏng hóc màng tế bào mà không thể làm tan màng như dung môi hữu cơ

Bài 3

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

1 THỰC HÀNH 1.1 Vật liệu tươi

Khoai tây, cà rốt, đậu xanh ngâm nước, cây mầm đậu xanh, đậu trắng ngâm nước

1.2 Hóa chất

Thuốc thử Fehling Cồn 20% Dung dịch Lugol H2SO4 75% CuSO4 NaOH 30% Soudan III

1.3 Thực hành

1.3.1 Tinh bột

Nghiền 1 mẫu khoai tây nhỏ với 10 ml nước cất, loại bỏ bã bằng vải lọc Cho dịch dưới lọc vào ống nghiệm 1, ống nghiệm 2 chỉ chứa nước cất Nhỏ vào mỗi ống 1 giọt Lugol, lắc đều Quan sát và ghi nhận hiện tượng

1.3.2 Đường khử

a Ly trích đường tan: giã nát 20 cây mầm đậu xanh trong cối Thêm vào 20 ml nước, cà

đều Để lắng 10 phút, lọc qua vải lọc Làm tương tự với 20 hột đậu xanh đã ngâm nước trong 1 giờ

b Trắc nghiệm đường khử: Chuẩn bị 3 ống nghiệm:

Ống nghiệm Dung dịch Fehling (ml)

Nước cất (ml) Dịch lọc từ cây mầm giá (ml)

Dịch lọc từ hạt đậu xanh (ml)

Cắt 1 lát cà rốt mỏng, đặt trên lame trong 1 gọt Lugol, đậy lamelle và quan sát dưới

kính hiển vi Sau đó dùng giấy thấm thấm khô dung dịch Lugol, nhỏ 1 giọt H2SO4 75%

vào một cạnh của lamelle để acid ngấm vào lát cà rốt Quan sát lại màu sắc vách tế bào 1.3.4 Lipid

Chuẩn bị 2 ống nghiệm, ống 1 chứa 2 ml nước cất, ống 2 chứa 2 ml dầu ăn Nhỏ vào mỗi ống vài giọt Soudan III, sau đó quan sát hiện tượng

1.3.5 Protein

Đặt 1 lát cắt dày hột đậu trắng đã ngâm nước lên lame Nhỏ 2 giọt CuSO4 5% và đậy lại bằng lamelle Sau 30 phút dở lamelle lên, rửa lát cắt lại nhiều lần với nước cất Dùng giấy thấm hút khô nước và nhỏ lên 1 giọt NaOH 30% Quan sát màu xuất hiện trên lát cắt (không sử dụng kính hiển vi)

2 BÀI TƯỜNG TRÌNH 2.1 Tinh bột

2.1.1 Cơ sở lý thuyết

 Tinh bột là những gluxit quan trọng đối với đời sống của con người

 Tinh bột là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội Trong nước nóng từ 650C trở lên, tinh bột chuyển thành dung dịch keo nhớt, gọi là hồ tinh bột

 Tinh bột có rất nhiều trong các loại hạt (gạo, mì, ngô,…), củ (khoai, sắn,…) và quả (táo, chuối,…) Hàm lượng tinh bột trong gạo khoảng 80%, trong khô khoảng 70%, trong củ khoai tây tươi khoảng 20%

 Có thể nhận biết tinh bột bằng thuốc thử Lugol, làm xuất hiện màu xanh tím

2.1.2 Kết quả

Quan sát

Nhận xét

- Ống nghiệm 1: màu trắng đục chuyển sang màu xanh tím - Ống nghiệm 2: không màu chuyển sang màu vàng nhạt Giải thích

- Ống nghiệm 1:

+ Trong tinh bột có 2 thành phần quan trọng là amylose và amylopectin Amylose có cấu trúc xoắn lò xo với các vòng xoắn được duy trì thông qua các liên kết hydro giữa các nhóm OH

+ Ở nhiệt độ thường, mạch phân tử của amylose không có các phân nhánh và xoắn thành dạng hình trụ Khi chất thử Lugol được thêm vào, Iod trong Lugol tạo liên kết hidro với tinh bột và được giữ lại nhờ cấu trúc xoắn lò xo, tạo thành phức hợp giữa Iod và tinh bột, dẫn đến sự hình thành màu xanh tím trong dung dịch

- Ống nghiệm 2:

+ Chất thử Lugol khi tiếp xúc với nước không tạo ra phản ứng hoặc hiện tượng gì đặc biệt, dẫn đến màu vàng nhạt của chất thử Lugol Màu vàng là màu gốc của Lugol và trở nên mờ khi hòa trong nước

 Dựa vào kết quả thử nghiệm ở ống nghiệm 1, có thể kết luận rằng trong khoai tây có chứa tinh bột

2.2 Đường khử

2.2.1 Cơ sở lý thuyết

Sử dụng thuốc thử Fehling để kiểm tra sự có mặt của monosaccharide trong dung dịch bằng cách nhận biết gốc aldehyde CHO Sự có mặt của monosaccharide trong dung dịch có chứa Fehling làm cho gốc aldehyde của monosaccharide bị oxi hóa tạo kết tủa Cu2O màu nâu gạch Phản ứng được biểu diễn dưới dạng phương trình ion:

RCHO + 2Cu2+ + 5OH-  RCOO- + Cu2O + 3H2O

2.2.2 Kết quả

Quan sát

Nhận xét

- Ống nghiệm 1: ống đối chứng có màu xanh lam - Ống nghiệm 2: lớp kết tủa mỏng màu nâu gạch - Ống nghiệm 3: màu xanh đậm

Giải thích

- Ống nghiệm 1: Fehling tiếp xúc với nước không xảy ra phản ứng, màu xanh là màu gốc của dung dịch Fehling Chuyển sang màu xanh nhạt do Fehling trong nước - Ống nghiệm 2: Khi cây giá đã gần hoàn tất quá trình nảy mầm, toàn bộ tinh bột

trong cây giá đã được phân cắt thành đường đơn glucose để cung cấp năng lượng cho quá trình phát triển cây Do đó, dung dịch chiết từ cây giá chứa chủ yếu là đường đơn glucose Glucose là một loại đường có tính khử, nó có khả năng khử Cu2+ trong dung dịch Fehling thành Cu+, Cu+ tạo thành kết tủa Cu2O màu vàng nâu/ nâu gạch

RCHO + 2Cu2+ + 5OH-  RCOO- + Cu2O + 3H2O

- Ống nghiệm 3: Trong dung dịch chiết từ đậu xanh đã nảy mầm, không chỉ xảy ra phản ứng của glucose như trong ống 2 mà còn có phản ứng màu biure giữa protein trong hạt đậu và Cu2+ Đậu xanh chứa nhiều protein, khi protein tác động với Cu2+

trong môi trường kiềm, nó tạo ra phức đồng có màu xanh đậm

 Kết quả thử nghiệm cho thấy ống 2 chứa đường đơn glucose, do đó xảy ra phản ứng với dung dịch Fehling dẫn đến màu nâu gạch Ống 3 chứa protein từ đậu xanh nhiều hơn glucose dẫn đến màu xanh đậm

cellulose, axit này tác động và thủy phân một phần của cellulose, tạo thành những oligosaccharide – các đoạn ngắn của các đường polysaccharide ban đầu Các

chặt chẽ như cellulose Do đó, chúng có khả năng tạo phức với Iod trong dung dịch Lugol, dẫn đến sự hình thành màu xanh tím, một phản ứng có tính chất đặc trưng cho oligosaccharide mà cellulose ban đầu không thể thực hiện

 Khi cellulose tương tác với axit sulfuric và bị thủy phân thành các oligosaccharide, các oligosaccharide này có khả năng tạo phức với Iod trong Lugol dẫn đến màu xanh tím, trong khi cellulose ban đầu không có tính chất này do cấu trúc dài và thẳng của nó

2.4 Lipid

2.4.1 Cơ sở lý thuyết

Lipid có trong tế bào ở nhiều dạng: triglyceride (dầu, mỡ), phospholipid, glycolipid, steroid Dễ quan sát hơn cả là những giọt dầu trong tế bào của những mô dữ trự ở thực vật hay ở những hột có chứa dầu (cơm dừa, đậu phọng) Lipid được nhuộm màu cam bởi thuốc thử Soudan III

2.4.2 Kết quả

Quan sát

Nhận xét

- Ống nghiệm 1: Giữ nguyên độ trong suốt hơi ngả vàng

- Ống nghiệm 2: Tạo thành những giọt dầu màu đỏ cam đặc trưng Giải thích

- Ống nghiệm 1: Không có hiện tượng gì xảy ra do không chứa lipid Nước có màu

- Ống nghiệm 2: Do Soudan III tan tốt trong dầu mỡ và định hướng màu trong đó nên dễ dàng hòa tan và nhuộm các cấu trúc dầu trong ống Màu cam là do lipid có khả năng tạo phức với Soudan tạo thành những giọt dầu màu đỏ cam đặc trưng

2.5 Protein

2.5.1 Thực vật (đậu trắng) 2.5.1.1 Cơ sở lý thuyết

Protein được cấu tạo từ những amino acid trùng hợp do liên kết peptide Protein có thể được nhận định bởi nhiều loại thuốc thử do chúng tạo phản ứng màu với sự có mặt của các amino acid hoặc các amino acid vòng Liên kết peptide: protein hay những hợp chất có chứa 2 hay nhiều nhóm peptide (-CO-NH-) trong môi trường kiềm đậm sẽ tạo với Cu2+

một phức hợp gọi là biuret-Cu có màu xanh tím đặc trưng

Phương trình hóa học: CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4

2C6H12O6 + Cu(OH)2  (C6H11O6)2Cu + 2H2O

2.5.2.2 Vật liệu và phương pháp

Vật liệu:

- Dung dịch sữa tươi

- Dung dịch lòng trắng trứng - Dung dịch CuSO4 5% - Dung dịch NaOH 30%

Phương pháp:

- Chuẩn bị các ống nghiệm:

+ Ống nghiệm 1: chứa 5 ml dung dịch lòng trắng trứng

+ Ống nghiệm 2: chứa 5 ml sữa

+ Ống nghiệm 3: chứa 5 ml nước cất

- Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 5 giọt CuSO4 để yên sau đó cho thêm 5 giọt NaOH Lắc

đều

2.5.2.3 Kết quả

Quan sát

Nhận xét