Биология. В 3-х томах. Т. 2

14.6. Если ОД клеточного сока в клетке, уравновешенной с чистой водой при нормальном атмосферном давлении, составляет 110 кПа, каково будет ТД?

14.7. Если клетку сначала уравновесить с чистой водой, а затем перенести в раствор сахарозы, водный потенциал которого составляет — 800 кПа, то

а) Какова будет разность величин ψ между содержимым клетки и наружным раствором в момент переноса?

б) Куда пойдет вода — внутрь клетки или из клетки?

в) Возрастет или понизится ТД?

14.1.8. Осмотическое передвижение воды из клетки в клетку

Рассмотрите ситуацию, изображенную на рис. 14.4, когда две клетки с вакуолями, имеющие разный водный потенциал, контактируют друг с другом.

Рис. 14.4. Две соседние вакуолизированные клетки

14.8. а) В какой клетке водный потенциал выше?

б) В каком направлении пойдет вода в результате осмоса?

в) Каков будет водный потенциал в этих клетках в состоянии равновесия?

г) Какими будут величины осмотического и тургорного давления в этих клетках при достижении равновесия?

Опыт 14.2. Определение среднего осмотического давления клеточного сока в препарате растительных клеток методом начинающегося плазмолиза

Осмотическое давление в растительных клетках можно измерять различными методами, но самый удобный из них — это метод начинающегося плазмолиза. Он основан на следующих соотношениях:

(1) ψ_клетки = ТД — ОД; ψ_{раствора} = — ОД;

(2) ψ_клетки = ψ_{раствора}, когда эти две системы находятся в равновесии.

Препараты исследуемой ткани уравновешивают в растворах разной концентрации (с разным водным потенциалом); цель этого — подобрать раствор, который вызывает начинающийся плазмолиз, т. е. заставляет протопласты сморщиваться настолько, что едва-едва начинается отделение протопласта от клеточной стенки. В этот момент тургорное давление равно нулю, поскольку протопласт уже не давит на клеточную стенку, так что ψ_клетки = — ОД_клетки = ψ_{раствора} = — ОД_{раствора} [из уравнений (1) и (2), приведенных выше]. Другими словами, осмотическое давление раствора, который вызывает начинающийся плазмолиз, будет таким же, как и у клеточного сока.

На самом деле осмотическое давление в клетках одной и той же ткани сильно варьирует, так что одни клетки плазмолизируются в более разбавленных растворах, чем другие. Считают, что плазмолиз начинается тогда, когда плазмолизируется 50% клеток. В этот момент остальные 50% клеток еще не плазмолизированы, и можно сказать, что "средняя" клетка находится в состоянии начинающегося плазмолиза. Полученная величина отражает среднее значение осмотического давления в ткани.

Материалы и оборудование

Черешок ревеня или луковица

6 чашек Петри

6 пробирок

Штатив для пробирок

Этикетки или восковой карандаш

2 градуированные пипетки на 10 или 25 мл

2 стакана на 100 мл

Тонкая кисточка для рисования

Дистиллированная вода

1 М раствор сахарозы

Тонкий пинцет

Пастеровские пипетки

Предметные и покровные стекла

Микроскоп

Миллиметровка

Бритвенное лезвие или острый скальпель

Методика

(После этого первого метода мы опишем другую методику для свеклы.)

1. Подпишите шесть чашек Петри и шесть пробирок для следующих растворов сахарозы: 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5 и 0,6 М.

2. Возьмите градуированную пипетку на 10 или 25 мл, стакан дистиллированной воды и стакан 1 М раствора сахарозы и приготовьте в пробирках по 20 мл раствора различной концентрации. Объемы, которые нужно взять для этого, указаны в табл. 14.3.

Таблица 14.3. Приготовление разбавленных растворов сахарозы для опыта 14.2

3. Хорошо перемешайте каждый раствор путем встряхивания пробирки. Это очень важно. Вылейте полученные растворы в соответствующие чашки Петри.