Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
Вода поступает в клетку извне в результате разности химических потенциалов воды в клетке и окружающем растворе. Разность химического потенциала воды в клетке (|1ы) и химического потенциала чистой воды (ji,°w),
отнесенную к парциальному объему воды в клетке (Ус), называют водным потенциалом (г|)ш):
о
Химический потенциал чистой воды всегда выше химического потенциала воды в клетке, поэтому значение водного потенциала всегда отрицательно. По величине водного потенциала определяют сосущую силу клетки, т. е. ее способность поглощать воду в каждый конкретный момент времени. Сосущая сила клетки меняется в зависимости от степени насыщения клетки водой — ее тургора.
Наибольшей сосущей силой клетка обладает при полном отсутствии тургора. В этот момент способность клетки насасывать воду определяется ее потенциальным осмотическим давлением. Тургорное давление — это сила, с которой насыщенное водой содержимое клетки давит на ее стенки. В состоянии полного насыщения клетки водой тургорное давление полностью уравновешивает осмотическое, и клетка перестает поглощать воду. Водный потенциал в этот момент равен нулю.
Осмотическое движение воды в клетку—пассивный процесс, не требующий затрат энергии. Минеральные соли поступают через клеточные мембраны против электрохимического градиента при помощи специфических белков-переиосчиков с затратой энергии АТФ.
Под действием повреждающих агентов, . достигших пороговой силы, в клетках происходит изменение нативной (прижизненной) структуры белков — денатурация. В зависимости от силы и времени действия агента денатурация может быть обратимой и необратимой. Независимо от природы агента при повреждении в клетке возникает комплекс неспецифическнх ответных реакций: уменьшение степени дисперсности цитоплазмы (помутнение); повышение вязкости; увеличение проницаемости мембраны (выход веществ из клетки); повышение сродства к красителям у цитоплазмы и ядра; смещение pH среды в кислую сторону; уменьшение мембранного потенциала. Каждый из этих показателей может служить критерием при установлении повреждения клетки и использоваться для диагностики ее устойчивости к неблагоприятным условиям срсды.
Вводные пояснения. Плазмолиз — это процесс отставания цитоплазмы от стенок клетки, помещенной в раствор с 'большей концентрацией солей, чем концентрация клеточного сока (гипертонический раствор). В ходе плазмолиза очертания поверхности цитоплазмы меняются. Вначале ее поверхность будет вогнутой (вогнутый плазмолиз), затем становится выпуклой (выпуклый плазмолиз).
Временем плазмолиза называют период 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. Время плазмолиза определяют при изучении действия солей на цитоплазму.
Порядок работы. Срез эпидермиса с выпуклой поверхности пигментированной чешуи луковицы помещают в каплю раствора испытуемой соли, накрывают покровным стеклом и сейчас же микроскопируют. Следят за сменой форм плазмолиза. Определяют время плазмолиза в каждой соли. Результаты опыта записывают по форме (табл. 1).
1. Влияние анионов и катионов солей на форму и время плазмолиза
Вариант Соль Концент Время Время на Длитель
рация погружения ступления ность
раствора, ткани d выпуклого плазмо
МОЛЬ/л раствор, мпп плазМ( лиза, лиза, мин
мин
1 Ca(NO;,h 0,7
2 KNO, 1,0
3 KCNS 1,0
После изучения полученных результатов делают выводы о влиянии катионов и анионов на вязкость цитоплазмы.
Материалы и оборудование. Луковица с пигментированными че-шуямн, растворы солей: 0,7М Ca(NO:J)2, 1 М KN03, 1М K.CNS. Микроскопы, предметные и покровные стекла, бритвы,
б
Вводные пояснения. Колпачковый плазмолиз возникает при действии гипертонических растворов солей, проникающих через плазмалемму, но не проходящих или очень слабо проходящих чер»ез тонопласт. Такие соли вызывают набухание мезоилазмы и изменение ее структуры.
Колпачковый плазмолиз проявляется в образовании колпачков из набухшей цитоплазмы па узких сторонах вакуоли.
Порядок работы. Срез эпидермиса с выпуклой поверхности пигментированной чешуи луковицы помещают на предметное стекло в каплю 1 М раствора KCNS и накрывают покровным стеклом. Сразу же наблюдают за ходом плазмолиза сначала при малом, а затем при среднем увеличении.
Зарисовывают одну клетку с хорошо выраженным колпачковым плазмолизом. На основании наблюдений делают вывод о свойствах цитоплазмы и ее мембран.
Материалы и оборудование. Луковица с окрашенными чешуя-ми, 1 М раствор KCNS.
Микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, бритвы.
