Осмотические свойства растительной клетки
Ключевые слова: Свойства растворов (гипотонический, изотонический, гипертонический. Внешние структуры растительной клетки (клеточная стенка, плазмалемма). Протопласт — живое содержимое клетки. Гиалоплазма — внутренняя среда клетки. Поступление воды в растительную клетку. Полупроницаемая мембрана. Диффузия и осмос, направления осмоса (экзосмос и эндосмос). Вакуоль — осмотический центр клетки. Тонопласт — мембрана вакуоли. Плазмолиз и его формы. Последовательность плазмолиза. Деплазмолиз. Осмометр Пфеффера и клетка Траубе (методика получения). Плёнка из железосинеродистой меди (ферроцианид меди) — аналог клеточной мембраны.
Способность протоплазмы пропускать через себя определённые вещества называется проницаемостью. Различные вещества проникают в клетку с различной скоростью. Проницаемость пограничных мембран и цитоплазмы для воды очень велика. Поглощая воду, клетка ведёт себя как осмотическая система: поглощает воду из менее концентрированного раствора и отдаёт воду, если внешний по отношению к клетке раствор является более концентрированным, чем вакуолярный сок. Так как обмен водой осуществляется главным образом между окружающим клетку раствором и вакуолью, последнюю иногда называют осмотическим центром клетки. Осмотические процессы в значительной мере определяют направления перемещения воды в растении.
Наблюдать проявления осмотических свойств отдельной растительной клетки можно, помещая её в растворы солей или сахарозы, а затем заменяя их водой.
На рисунке изображены последовательные стадии плазмолиза клеток мха. Слева внизу - не плазмолизированная клетка. Справа от неё - клетка с признакакми уголкового плазмолиза. Вверху: слева - вогнутый плазмолиз, справа - выпуклый. |
|
Если погрузить клетку в раствор, более концентрированный, чем клеточный сок, будет наблюдаться плазмолиз - явление отхождения протопласта от клеточной стенки. Отток воды из клетки вызывает уменьшение объёма протопласта и приводит к потере тургора. Пространство между клеточной стенкой и уменьшившимся протопластом заполняется наружным раствором. Так как потеря воды клеткой происходит постепенно, плазмолиз имеет ряд форм, сменяющих друг друга: сначала уголковый, потом вогнутый, наконец выпуклый. Погружение клетки в дистиллированную воду вызывает противоположный процесс - возвращение воды в клетку, сопровождающееся увеличением объёма протопласта, - деплазмолиз. Плазмолиз и деплазмолиз свойственны только неповреждённым клеткам.
1.1. Явление экзоосмоса
Экзоосмосом называют выход воды из клеток и тканей под влиянием гипертонических концентраций внешнего раствора. Это явление можно наблюдать на клубнях картофеля или корнеплодах (редьки, репы и др.), особенно, если проводить опыт в течение длительного времени (несколько часов, сутки).
Ход работы
В половинке клубня картофеля пробочным сверлом сделать небольшое (5-7 мм) углубление в центре и вырезать узкую щель между углублением и краем клубня - для стока.
Наполнить углубление кристаллами NaCl и поместить клубень в кристаллизатор.
Через 40-50 минут наблюдать выделение в углубление жидкости, избыток которой вытекает по сделанной в клубне канавке в кристаллизатор.
Предъявить результат опыта преподавателю.
Реактивы и оборудование: пробочное сверло, скальпель, кристаллизатор малый, NaCl кристаллический, клубень картофеля.