exemple de rapport

Voici un exemple de rapport sur un sujet simple:

Département de Biologie
Collège de Bois-de-Boulogne

Diffusion et osmose

Rapport de laboratoire

Présenté à:
Tous mes étudiants de Bio

Rédigé par:
Guy Germain

Le 4 octobre 2000

Résumé La diffusion et l'osmose sont deux principes importants quant aux membranes biologiques. Un modèle
utilisant une membrane semi-perméable en cellulose et des solutions de glucose et d'amidon nous permettra de vérifier ces deux principes.
En insérant une solution contenant du glucose et de l’amidon dans un sachet constitué d’une membrane de cellulose, elle-même submergée dans de l’eau, il sera démontré que certaines substances peuvent traverser la membrane alors que d’autres non.
Il apparaît que la membrane ne laisse pas passer les molécules d'amidon, mais que les molécules de glucoses peuvent s'y faufiler. D'autre part, l'iode utilisé pour déterminer la présence de l'amidon semble réussir à traverser cette membrane semi-perméable ainsi qu'une certaine quantité d'eau.

Introduction La diffusion et l'osmose sont deux phénomènes fort important quant à l'équilibre de la cellule . La diffusion des particules (tendance qu’ont les particules, molécules ou ions, à se disperser ou se déplacer d’une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration due à leur énergie cinétique : Campbell 95 et Darnell 93) et l'osmose (diffusion d’eau à travers une membrane sélectivement perméable d’une solution à faible concentration de soluté, vers une solution à forte concentration de soluté : Campbell 95 et Darnell 93) engendrée par ces particules dispersées de chaque côté des membranes biologiques est donc d'une importance capitale dans le maintien de l'homéostasie (Marieb 99, Campbell 95 et Mader 88). Les connaissances actuelles des membranes biologiques nous permet de penser que la dimension des particules est fort importante en ce qui a trait à la diffusion de particules à travers ces barrières semi-perméables que sont ces doubles couches de phospholipides truffées de protéines et de cholestérol (Campbell 95, Darnell 93, Denis 96, Kimball 69, Mader 88, Marieb 99, Prescott 95, Rawn 90 et Van Norman 63). Les dimensions des molécules impliquées dans cette expérience sont fort facile à comparer. Le glucose est sucre simple composé d’une chaîne de six atomes de carbone et l’amidon quant à lui est une immense chaîne de poly-glucose reliés par des liens glycosidiques (Campbell 95, Darnell 93 et Rawn 90). Le rapport de dimension est tout probablement de l’ordre de 1 pour 100 au minimum (Darnell 93 et Rawn 90). La cellulose est tout comme l’amidon un polymère de glucose, un isomère légèrement différent cependant (Campbell 95, Darnell 93 et Rawn 90). La cellulose risque donc de laisser passer fort facilement les molécules de glucose mais pur ce qui est de l‘amidon , il n’est pas évident que ces molécules pourront passer à travers la membrane de cellulose. Afin de détecter la présence de ces particules dans les solutions deux moyens fort simples sont utilisables. Les bâtonnets Clinitest® pour la détection du glucose dans les urines des personnes atteintes du diabète et le colorant de Lugol (eau iodée) pour la détection de l’amidon sont deux méthodes simples et efficaces de détection (Denis 96). Nous vérifieront donc au cours de l’expérience le déplacement des molécules d’amidon et de glucose. Notons cependant que l’iode est aussi une fort petite molécule (habituellement KI ou I2), et qu’il est fort possible d’en observer la diffusion lors de cette expérience.

Matériel et méthode

Immerger une membrane à dialyse en cellulose (Boréal 61417-50) en forme de sac contenant 5 ml de glucose (10 %) et 5 ml d'amidon (0,5 %) dans un récipient contenant 100 ml d'eau du robinet pour une période de 45 minutes. Vérifier au début et à la fin de l'expérience la présence de glucose dans l'eau à l'aide d'un bâtonnet Clinitest® et de l’échelle colorimétrique de son emballage. La présence d'amidon, quant à elle, sera vérifiée par l'ajout de 15 gouttes d'une solution de Lugol dans le contenant d'eau juste avant le début de l'expérience. En effet si il n'y a pas de coloration bleutée à l'ajout du Lugol, c'est qu'il n'y a pas d'amidon dans l'eau (Denis et al. 1996). Puisque la solution de Lugol reste dans le contenant tout au long de l'expérience, la simple apparition dune coloration indiquera la présence d'amidon dans le contenant d'eau.

Ce qu'il ne faut surtout pas faire !
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a) Mettre 100ml d’eau du robinet dans un bécher de 150 ml.
b) Vérifier la présence de glucose dans cette eau en y plongeant un bâtonnet Clinitest® et en le comparant avec l’échelle colorimétrique de l'emballage.
c) Ajouter à l’eau du bécher quelques gouttes de solution de Lugol (solution d’iode). Si à cette étape l’eau ne change pas de couleur (tourner au bleu foncé) cela indique avec certitude qu’il n’y a pas d’amidon dans l’eau.
d) Prendre une membrane à dialyse. Après l’avoir bien mouillée (eau du robinet), ouvrez-la et faites un noeud très serré à l’une de ses extrémités (vous faites alors un sac).
e) Dans le sac que tu viens de fabriquer, verse;
3 ml d’une solution d’amidon et 3 ml d’une solution de glucose
f) Bien tenir l’extrémité du sac fermée et agiter pour mélanger les deux solutions.
g) Rincer ensuite l’extérieur du sac sous le robinet afin d’y enlever toutes les impuretés.
h) Placer le sac dans le bécher en prenant soin de ne pas renverser son contenu, replier le rebord du sac sur le bord du bécher et fixez-le à l’aide d’un trombone.
i) Observe attentivement les changements de coloration de l’eau du bécher.
j) Au bout de 45 minutes, vérifie si il y a présence de glucose dans cette eau.

Résultats

Nous observons au début de l'expérience qu'il n'y a pas de glucose ni d'amidon dans le contenant d'immersion. (tableau 1). Ce pendant à la fin de l'expérimentation il est possible de détecter du glucose mais pas d'amidon dans le récipient d'immersion. Il est intéressant de noter que l'intérieur du sac à dialyse présente une coloration bleutée. De plus une augmentation du volume du liquide contenu dans le sac est nettement observable.

Tableau 1: Détection des substances test dans les deux compartiments
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Substance test	Sac à dialyse	Récipient d'immersion	Temps
Glucose Amidon	+ +	- -	0 min
Glucose Amidon	+ +	+ -	45 min

Discussion La présence de glucose dans l’eau du bécher à la fin de la période expérimentale, nous indique que celui-ci a pu traverser par diffusion la membrane de cellulose formant une pochette dans laquelle il était enfermé au début. Cependant, comme le contenu du bécher n’a pas changer de couleur, nous concluons que l’amidon, qui réagit avec l’iode du colorant de Lugol en donnant une coloration bleue très foncée (Denis 96), est restée dans la pochette formée de la membrane de cellulose. Il es cependant intéressant de constater que le contenu de la pochette (la solution de départ : glucose et amidon) se colore progressivement en bleu foncé au fur et à mesure que le temps de l’expérience s’écoule. Ce qui nous porte à conclure que l’iode peut se déplacer depuis le bécher vers l’intérieur de la pochette constituée par la membrane de cellulose. Cette déduction nous entraîne vers celle qui dit que les molécules d’iode (I2 ou KI) sont suffisamment petite pour diffuser à travers de la membrane de cellulose. Un autre résultat qui peut s’avérer intéressant est la constatation de l’augmentation de volume dans la pochette. En effet l’amidon prisonnier de la membrane de cellulose exerce une force non négligeable d’attraction sur les molécules d’eau de la solution d’eau du bécher. Cette force exercée par une forte concentration d’amidon d’un côté de la membrane n’est aucunement compensée par les autres solutés (Iode et glucose) car tous deux diffusent librement à travers la membrane. L’augmentation notable, quoi que non mesurée nous entraîne à conclure qu’il y a eu osmose donc déplacement d’eau depuis le bécher vers l’intérieur de la pochette constituée de la membrane de cellulose. Ces observation nous permettent de bien visualiser les phénomène d’osmose et de diffusion à travers une membrane à perméabilité sélective, et de comprendre, tel que nos hypothèses le soulevait, que la taille des particules impliquées y est fort importante.

Remerciements

Des remerciements tout particuliers à Hélène Lavoie pour le matériel et les informations sur la source des équipements techniques.

Médiagraphie Campbell, N. A., 1995, Biologie, ERPI inc.
Darnell, J. et collaborateurs, 1993, Biologie molléculaire dela cellule 2ième édition., De Broeck inc.
Denis, C. et collaborateurs, 1996, Cahier de biologie 301., Collège de Bois-de-Boulogne.
Kimball, J. W., 1969, Biology 2nd edition, Addison &Wesley inc.
Mader, S. S., 1988, Biologie, évolution, diversité et environnement. De Broeck inc.
Marieb, E. N., 1999, Anatomie et physiologie humaines, ERPI inc.
Prescott, L. et collaborateurs, 1995, Microbiologie, De Broeck inc.
Rawn, J. D., 1990, Traité de biochimie. De Broeck inc.
Van Norman, R. W. et collaborateurs., 1963, Biologie : des Molécules à l’homme, The Amer. Inst. of Biol. Sc.

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