Coacervates Lab

Koazervate sind eine lebensechte Kreation, die beweist, dass sich unter den richtigen Bedingungen Leben aus einfachen organischen Substanzen gebildet hat, die schließlich zur Bildung von Prokaryoten geführt haben. Manchmal als Protozellen bezeichnet, gleichen diese das Leben nach, indem sie Vakuolen und Bewegung erzeugen. Für die Herstellung dieser Koazervate sind lediglich Eiweiß, Kohlenhydrate und ein angepasster pH-Wert erforderlich. Dies kann leicht im Labor durchgeführt werden und dann können die Koazervate unter einem Mikroskop untersucht werden, um ihre lebensechten Eigenschaften zu beobachten.

Materialien:

• Brille
• Laborkittel oder Schutzhüllen für Kleidung
• Verbundlichtmikroskop
• mikroskopische Objektträger
• Deckgläser
• Reagenzglasgestell
• kleine Kulturröhrchen (ein Röhrchen pro Schüler)
• Gummistopfen oder Kappe für das Kulturröhrchen
• Eine Medizin-Pipette pro Tube
• 0,1 M HCl-Lösung
• pH-Papier
• Mischung koazervieren

Die Koazervatmischung herstellen:

Mischen Sie am Tag des Labors 5 Teile 1% ige Gelatinelösung mit 3 Teilen 1% iger Akaziengummilösung (die 1% igen Lösungen können vorher hergestellt werden). Gelatine kann entweder im Lebensmittelgeschäft oder bei einer wissenschaftlichen Zulieferfirma gekauft werden. Akaziengummi ist sehr erschwinglich und kann von einigen Wissenschaftsversorgungsunternehmen gekauft werden.

Verfahren:

1. Setzen Sie zur Sicherheit die Schutzbrille und die Laborkittel auf. In diesem Labor wird Säure verwendet, daher sollten beim Umgang mit den Chemikalien besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
2. Befolgen Sie beim Einrichten des Mikroskops die bewährten Laborpraktiken. Stellen Sie sicher, dass der Objektträger und das Deckglas sauber und gebrauchsfertig sind.
3. Besorgen Sie sich ein sauberes Kulturröhrchen und ein Reagenzglasgestell, um es zu halten. Füllen Sie das Kulturröhrchen etwa zur Hälfte mit der Koazervatmischung, die aus 5 Teilen Gelatine (einem Protein) und 3 Teilen Akaziengummi (einem Kohlenhydrat) besteht..
4. Verwenden Sie eine Pipette, um einen Tropfen der Mischung auf ein Stück pH-Papier zu geben und den anfänglichen pH-Wert aufzuzeichnen.
5. Geben Sie einen Tropfen Säure in das Röhrchen, bedecken Sie das Ende des Röhrchens mit einem Gummistopfen (oder einer Kappe des Kulturröhrchens) und drehen Sie das gesamte Röhrchen einmal um, um es zu mischen. Wenn dies richtig gemacht wird, wird es etwas bewölkt. Wenn die Trübung verschwindet, fügen Sie einen weiteren Tropfen Säure hinzu und drehen Sie das Röhrchen erneut um, um es zu mischen. Füge weitere Tropfen Säure hinzu, bis die Trübung erhalten bleibt. Höchstwahrscheinlich dauert dies nicht mehr als 3 Tropfen. Wenn es länger dauert, prüfen Sie, ob Sie die richtige Säurekonzentration haben. Wenn es trüb bleibt, überprüfen Sie den pH-Wert, indem Sie einen Tropfen auf pH-Papier geben und den pH-Wert aufzeichnen.
6. Einen Tropfen der trüben Koazervatmischung auf einen Objektträger geben. Decken Sie die Mischung mit einem Deckglas ab und suchen Sie bei geringer Leistung nach Ihrer Probe. Es sollte wie klare, runde Blasen mit kleineren Blasen im Inneren aussehen. Wenn Sie Probleme haben, Ihre Koazervate zu finden, versuchen Sie, das Licht des Mikroskops anzupassen.
7. Schalten Sie das Mikroskop auf hohe Leistung. Zeichne ein typisches Koazervat.
8. Geben Sie nacheinander drei weitere Tropfen Säure hinzu und drehen Sie das Röhrchen um, um es nach jedem einzelnen Tropfen zu mischen. Nehmen Sie einen Tropfen der neuen Mischung und testen Sie ihren pH-Wert, indem Sie sie auf das pH-Papier legen.
9. Geben Sie nach dem Abwaschen Ihrer ursprünglichen Koazervate vom Objektträger (und auch vom Deckglas) einen Tropfen der neuen Mischung auf den Objektträger und bedecken Sie ihn mit dem Deckglas.
10. Suchen Sie ein neues Koazervat mit niedriger Leistung Ihres Mikroskops, schalten Sie auf hohe Leistung um und zeichnen Sie es auf Ihr Papier.
11. Gehen Sie beim Aufräumen dieses Labors vorsichtig vor. Befolgen Sie beim Reinigen alle Sicherheitsmaßnahmen zum Umgang mit Säure.

Fragen zum kritischen Denken:

1. Vergleichen und kontrastieren Sie die Materialien, die Sie in diesem Labor verwendet haben, um Koazervate mit den auf der antiken Erde verfügbaren Materialien zu erstellen.
2. Bei welchem ​​pH-Wert bildeten sich die Koazervattröpfchen? Was sagt Ihnen das über die Säure der alten Ozeane (wenn man annimmt, dass sich so das Leben gebildet hat)??
3. Was ist mit den Koazervaten passiert, nachdem Sie die zusätzlichen Tropfen Säure hinzugefügt haben? Hypothese, wie Sie die ursprünglichen Koazervate in Ihre Lösung zurückbringen können.
4. Gibt es eine Möglichkeit, dass Koazervate beim Blick durch ein Mikroskop besser sichtbar sind? Erstellen Sie ein kontrolliertes Experiment, um Ihre Hypothese zu testen.

Labor nach Originalverfahren von der University of Indiana angepasst