Coacervates Lab

Les coacervats sont une création réaliste qui prouve que la vie peut s'être formée à partir de simples substances organiques dans les bonnes conditions qui ont finalement conduit à la formation de procaryotes. Parfois appelés protocoles, ces coacervats imitent la vie en créant des vacuoles et des mouvements. Tout ce qu'il faut pour créer ces coacervats, ce sont des protéines, des glucides et un pH ajusté. Cela se fait facilement en laboratoire, puis les coacervats peuvent être étudiés au microscope pour observer leurs propriétés de vie.

Matériaux:

• des lunettes de protection
• blouses de laboratoire ou housse de protection pour vêtements
• microscope optique composé
• lames de microscope
• lamelles
• porte-éprouvettes
• petits tubes de culture (un tube par élève)
• bouchon ou capuchon en caoutchouc qui s'adapte au tube de culture
• un compte-gouttes de médicament par tube
• Solution HCl 0,1 M
• Papier pH
• mélange de coacervats

Faire le mélange de coacervats:

Mélanger 5 parties de solution de gélatine à 1% avec 3 parties de solution de gomme d'acacia à 1% le jour du laboratoire (les solutions à 1% peuvent être préparées à l'avance). La gélatine peut être achetée à l'épicerie ou dans une entreprise de fournitures scientifiques. La gomme d'acacia est très abordable et peut être achetée auprès de certaines sociétés d'approvisionnement scientifique.

Procédure:

1. Mettez des lunettes et des blouses de laboratoire pour votre sécurité. Il y a de l'acide utilisé dans ce laboratoire, donc des précautions supplémentaires doivent être prises lorsque vous travaillez avec les produits chimiques.
2. Utilisez de bonnes pratiques de laboratoire lors de la configuration du microscope. Assurez-vous que la lame de microscope et la lamelle sont propres et prêtes à l'emploi.
3. Procurez-vous un tube de culture propre et un portoir pour tubes à essai pour le maintenir. Remplissez le tube de culture à mi-chemin avec le mélange de coacervats qui est une combinaison de 5 parties de gélatine (une protéine) à 3 parties de gomme d'acacia (un glucide).
4. Utilisez un compte-gouttes pour mettre une goutte du mélange sur un morceau de papier pH et enregistrez le pH initial.
5. Ajouter une goutte d'acide dans le tube, puis couvrir l'extrémité du tube avec un bouchon en caoutchouc (ou capuchon de tube de culture) et inverser le tube entier une fois pour mélanger. Si cela est fait correctement, cela deviendra quelque peu nuageux. Si le trouble disparaît, ajoutez une autre goutte d'acide et inversez à nouveau le tube pour mélanger. Continuez à ajouter des gouttes d'acide jusqu'à ce que la nébulosité persiste. Très probablement, cela ne prendra pas plus de 3 gouttes. Si cela prend plus que cela, vérifiez que vous avez la bonne concentration d'acide. Lorsqu'il reste trouble, vérifiez le pH en mettant une goutte sur du papier pH et enregistrez le pH.
6. Placer une goutte du mélange de coacervats nuageux sur une lame. Couvrez le mix avec une lamelle et recherchez sous faible puissance votre échantillon. Il devrait ressembler à des bulles claires et rondes avec de plus petites bulles à l'intérieur. Si vous avez du mal à trouver vos coacervats, essayez d'ajuster la lumière du microscope.
7. Mettez le microscope à haute puissance. Dessinez un coacervat typique.
8. Ajoutez trois autres gouttes d'acide, une à la fois, en inversant le tube pour mélanger après chaque goutte. Prenez une goutte du nouveau mélange et testez son pH en le mettant sur le papier pH.
9. Après avoir lavé vos coacervats d'origine de votre lame de microscope (et la lamelle, aussi), mettez une goutte du nouveau mélange sur la lame et couvrez avec la lamelle.
10. Trouvez une nouvelle coacervation à faible puissance de votre microscope, puis passez à haute puissance et dessinez-la sur votre papier.
11. Soyez prudent avec le nettoyage de ce laboratoire. Suivez toutes les procédures de sécurité pour travailler avec de l'acide lors du nettoyage.

Questions de réflexion critique:

1. Comparez et contrastez les matériaux que vous avez utilisés dans ce laboratoire pour créer des coacervats avec les matériaux supposés disponibles sur l'ancienne Terre.
2. À quel pH les gouttelettes coacervées se sont-elles formées? Qu'est-ce que cela vous dit sur l'acidité des océans anciens (si l'on suppose que c'est ainsi que la vie s'est formée)?
3. Qu'est-il arrivé aux coacervats après avoir ajouté les gouttes d'acide supplémentaires? Imaginez comment vous pourriez obtenir les coacervats d'origine pour revenir dans votre solution.
4. Existe-t-il un moyen pour que les coacervats soient plus visibles lorsque vous regardez au microscope? Créez une expérience contrôlée pour tester votre hypothèse.

Laboratoire adapté de la procédure originale de l'Université de l'Indiana