Тема 1 Влияние анионов и катионов на форму и время плазмолиза

Цель: определить время наступления фаз плазмолиза.

 

Теоретические сведения

Плазмолиз – отставание цитоплазмы от стенок клетки, помещенной в раствор с большей концентрацией, чем концентрация клеточного сока (гипертонический раствор). В ходе плазмолиза очертания поверхности меняются: сначала она сокращается, а после полной потери тургора протопласт отстает от клеточной стенки по углам (уголковый плазмолиз), затем во многих местах (вогнутый плазмолиз) и, наконец, протопласт округляется (выпуклый плазмолиз).

Временем плазмолиза называется период, который проходит с момента погружения ткани растения в раствор плазмолитика до наступления выпуклого плазмолиза. Этот показатель может характеризовать вязкость цитоплазмы: чем больше время плазмолиза, тем выше вязкость цитоплазмы.

Катионы и анионы солей оказывают специфическое и многообразное действие на цитоплазму. Одним из заметных внешних проявлений этого действия являются изменения в степени набухания и вязкости цитоплазмы, для наблюдения за которыми используют время плазмолиза.

Ход работы: Срез эпидермиса с выпуклой поверхности чешуи цветного лука помещают в каплю раствора испытуемой соли, накрывают покровным стеклом и сейчас же приступают к рассматриванию под микроскопом. Следят за сменой форм плазмолиза. Определяют время плазмолиза в каждой соли. Результаты опыта записывают по форме:

 

Вариант	Соль	Концентрация раствора	Время погружения ткани в раствор	Время наступления выпуклого плазмолиза	Время плазмолиза (мин.)
	Ca(NO3)2	0.7
	KNO3	1.0
	KCNS	1.0

 

На основании полученных результатов делают выводы о влиянии катионов и анионов на вязкость цитоплазмы.

Оборудование: луковица синего лука; растворы на дистиллированной воде: 1 М KNO_3, 0,7 М Ca(NO₃)₂ , 1 М KCNS, скальпель, лезвие бритвы, препаровальная игла, микроскоп, Предметные и покровные стекла; карандаш по стеклу; фильтровальная бумага.

Литература: 1, с.19

Контрольные вопросы:

1 Известно, что через клеточные мембраны проникают как вода, так и многие растворенные вещества. Почему тем не менее можно говорить о полупроницаемости мембран, хоть и не идеальной?

2 Какая мембрана обладает более низкой проницаемостью для растворенных веществ – плазмолемма или тонопласт?

Тема 2 Определение осмотического давления клеточного сока плазмолитическим методом

Цель: определить изотоническую концентрацию и вычислить осмотическое давление клеточного сока по уравнению Вант-Гоффа

 

Теоретические сведения

Клеточный сок – водный раствор различных органических и неорганических веществ. Потенциальное осмотическое давление зависит от числа частиц, находящихся в этом растворе, т.е. от концентрации и степени диссоциации растворенных молекул. Потенциальное осмотическое давление выражает максимальную способность всасывать воду. Величина этого показателя указывает на возможность произрастания растения на почвах различной водоудерживающей силы. Повышение осмотического давления клеточного сока при засухе является критерием обезвоживания растений и необходимости полива.

Данный метод основан на подборе такой концентрации наружного раствора, которая вызывает начальный (уголковый) плазмолиз в клетках исследуемой ткани. В этом случае, осмотическое давление раствора примерно равно осмотическому давлению клеточного сока. Такой раствор называется изотоническим.

Ход работы: В бюксы готовят по 10мл. 0,7М; 0,6М; 0,5М; 0,4М; 0,3М; 0,2М, растворов сахарозы путем разбавления 1M раствора дистиллированной водой. Растворы тщательно перемешивают. Бюксы закрывают крышками, чтобы предотвратить испарение, и ставят в ряд убывающей концентрации растворов.

Лезвием безопасной бритвы делают тонкие срезы с выпуклой поверхности чешуи лука размером примерно 25 мм² из среднего хорошо окрашенного участка.

В каждый бюкс, начиная с высокой концентрации, с интервалом в 3 мин. опускают по 2-3 среза. Через 30 мин. после погружения срезов в первый бюкс исследуют их под микроскопом. Затем, через каждые 3 мин. наблюдают под микроскопом срезы из последующих бюксов. Этим достигается равная продолжительность пребывания срезов в растворах плазмолитиков. Рассматривать срезы под микроскопом следует в капле раствора из того бюкса, откуда был взят срез.

Определяют степень плазмолиза клетки в каждом растворе и находят изотоническую концентрацию как среднее арифметическое между концентрацией, при которой плазмолиз только начинается, и при которой уже вызывает плазмолиз.

 

 

Результаты опыта записывают по форме таблицы

Концентрация растворов сахарозы, М	На 10 мл раствора	Продолжительность пребывания срезов в растворе	Степень плазмолиза	Изотоническая концентрация, М	Потенциальное осмотическое давление, кПа
IМ сахарозы	воды, мл	время погружения	время наблюдения
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2

 

Величину потенциального осмотического давления (в кПа) рассчитывают по формуле:

 

П = R*T*c*i*101,3;

где R – газовая постоянная, равная 0,0821л атм./град моль;

Т – абсолютная температура (273^оС + комнатная);

с – изотоническая концентрация в молях;

i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа;

101,3 – множитель для перевода атмосфер в килопаскали.

Коэффициент Вант-Гоффа характеризует ионизацию растворов и для неэлектролитов (сахароза) равен 1.

 

Оборудование: луковица синего лука; 1 М раствор сахарозы, скальпель, лезвие бритвы, препаровальная игла, микроскоп, предметные и покровные стекла; карандаш по стеклу; фильтровальная бумага, пробирки (бюксы).

Литература: 1, с. 16-18.

 

Контрольные вопросы:

1 Что такое плазмолиз и каковы его причины?

2 Как происходит деплазмолиз?

3 Способны ли плазмолизироваться мертвые клетки?