1.2 Vitalfärbung der Vakuolen durch Neutralrot

Mithilfe von Neutralrot kann man lebende Vakuolen färben. Neutralrot ist bei einem pH- Wert unter 6,8 rot, es liegt protoniert vor. Liegt der pH-Wert über 8, ist das Neutralrot gelblich. Es handelt sich dabei um die deprotonierte Form. Bei einer Vitalfärbung kann die Speicherung des Farbstoffs auf zwei verschiedene Weisen erfolgen. Weist ein Objekt viel Zellsaft auf, erfolgt die Speicherung des Vitalfarbstoffs vor allem durch eine chemische Bindung an zellsafteigene Stoffe (Flavonole, Gerbstoffe). Bei Objekten mit leerem Zellsaft hingegen wird die Vakuole nach dem Prinzip der Ionenfalle gefärbt.

In unserem Versuch wollen wir untersuchen, wie diese Stoffaufnahme abläuft, wie sich die Membranen dabei verhalten, sowie Rückschlüsse auf den pH Wert der einzelnen Kompartimente ziehen.

2. Material und Methode

2.1 Plasmolyseformen und Permeabilität der Membranen

- Küchenzwiebel (Allium cepa)

- 0,8 molare KSCN- Lösung

- 0,8 molare KNO 3 - Lösung

- Mikroskop

Zunächst fertigt man von der Unterseite eines freigelegten Schuppenstücks der Küchenzwiebel zwei Flächenschnitte an, die auf je einen Objektträger gelegt werden. Auf den einen Schnitt wird 0,8 molare KSCN- Lösung, auf den anderen 0,8 molare KNO 3 - Lösung getropft. Die Schnitte müssen ständig beobachtet werden 2.2 Vitalfärbung der Vakuolen durch Neutralrot

- weiße Küchenzwiebel

- Neutralrot

- Mikroskop

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Als erstes stellt man von der Unterseite eines frischen Speicherblattes der Zwiebel einen dünnen Flächenschnitt her. Mit der Schnittfläche nach unten wird das Präparat dann in so viel Neutralrot gelegt, bis es vollkommen bedeckt ist. Danach wird das Präparat unter dem Mikroskop betrachtet. Wenn nach etwa 5 Minuten einige Zellen am Rand das Neutralrot aufgenommen haben, tropft man auf das Präparat eine Lösung aus 0,8 molarer KSCN und Neutralrot 1:5000 und beobachtet es wieder unter dem Mikroskop

3. Ergebnisse

3.1: Plasmolyseformen und Permeabilität der Membranen

Bei beiden Flächenschnitten ist nach Zugabe der Kaliumnitratlösung (KNO 3 ) bzw. der Kaliumthiocyanatlösung (KSCN) eine konvexe Plasmolyse zu erkennen (vgl. Anlage 1 und 2). Nach einigen Minuten stellt sich bei der Kaliumthiocyanatlösung eine Anschwellung der Plasmaschläuche an den jeweiligen Polen der Vakuolen ein (vgl. Anlage 3).

3.2: Vitalfärbung der Vakuolen durch Neutralrot

Die Zellen an den Schnittstellen färben sich nach kurzer Zeit rötlich. Nach der Zugabe des Plasmolytikums (KSCN-Lösung) stellt sich eine Intensivierung der Färbung in den Zellen ein. Es ist zudem eine konvexe Plasmolyse zu erkennen die wiederum, nach wenigen Minuten, eine Anschwellung der Plasmaschläuche an den Polen zur Folge hat. Man erkennt deutlich, wie die Vakuole einen roten Farbschlag annimmt, das Cytoplasma, soweit sichtbar, eine farblose bis leicht orange Farbe annimmt.

4. Auswertung / Diskussion

4.1: Plasmolyseformen und Permeabilität der Membranen Das beobachtete Verhalten entspricht vollkommen unseren Erwartungen. Die pflanzliche Zelle gibt Flüssigkeit an die hypertonische Ionenlösung ab, was eine Verkleinerung des Cytoplasma- und Vakuolenvolumen entspricht. Dabei ist es besonders Vorteilhaft, die rote Variante von Allium cepa zu verwenden, da sich so unter dem Mikroskop speziell die Entleerung der Vakuole besonders gut sehen lässt. Damit eignet sich der Versuch wunderbar zu Demonstrationzwecken.

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