Робота 12

В основі поглинання і виділення води рослинними клітинами лежать процеси дифузії і осмосу. Рослинна клітина - своєрідна мікроосмотіческая система, у якій осмотично активною розчином є клітинний сік вакуолей. Роль другого розчину виконує розчин, що міститься в клітинних стінках (апопласта). Роль напівпроникною перетинки виконує протопласт живої клітини, що володіє виборчої проникністю.

Рослинні клітини поглинають воду (ендосмосом), якщо концентрація клітинного соку буде вище концентрації розчину в апопласта. При цьому обсяг вакуолі буде збільшуватися, в ній виникає додаткове гідростатичний тиск, який передається через цитоплазму на клітинну стінку. Тиск цитоплазми на клітинну стінку називають тургорного. Тургорное тиск забезпечує пружність і механічну міцність рослинних тканин. У клітинах при хорошій водозабезпеченості завжди зберігається тургорное тиск.

Рослинні клітини виділяють воду (екзосмосом), якщо концентрація розчину в апопласта стає вище концентрації клітинного соку. У природних умовах це відбувається при інтенсивній транспірації, при нестачі води в грунті і високої концентрації ґрунтового розчину. В результаті екзосмосом обсяг вакуолей зменшується, знижується тургорное тиск. Зовні це може проявлятися у вигляді завядания. При подальшому виділення води може спостерігатися явище ціторріза. коли обсяг вакуолей і цитоплазми зменшується, але цитоплазма не відділяється від клітинної стінки, а тягне її за собою. при етомповерхность клітинної стінки стає хвилеподібною. У стані ціторріза зростає водоутримуюча і водопоглотительной здатність клітин.

При зануренні рослинних клітин в гіпертонічний розчин (розчин, концентрація якого вище концентрації клітинного соку), за рахунок екзосмосом обсяг вакуолей і цитоплазми зменшується, і виникає плазмоліз - відставання цитоплазми від клітинної стінки. Простір між клітинною стінкою і цитоплазмою заповнює гіпертонічний розчин. Це доводить, що клітинна стінка не має властивість напівпроникності.

Якщо клітини, що знаходяться в стані плазмолізу перенести в чисту воду або гіпотонічний розчин (розчин, концентрація якого менше концентрації клітинного соку), в клітинах за рахунок ендосмосом буде відновлюватися тургор. Перехід клітин зі стану плазмолізу в стан тургору називається деплазмолізу.

У фізіологічному розчині (розчин, концентрація якого дорівнює концентрації клітинного соку) осмос не відбувається - вода не поглинається і не виділяється клітинами.

Мета роботи. Вивчити осмотичні явища в клітинах: тургор, плазмоліз, деплазмолізу.

Хід роботи. Зручним об'єктом для спостереження осмотических явищ є епідерміс луски цибулі і елодея. У цибулини цибулі потрібно відокремити одну з лусок, на її увігнутій поверхні гострим лезом зробити кілька неглибоких поперечних і поздовжніх надрізів на відстані близько 0,5 см один від одного. Потім за допомогою препаравальной голки зняти шматочок епідермісу і використовувати для спостереження осмотических явищ.

Спостереження тургору. Шматочок епідермісу луски цибулі або листок Елоді поміщають на предметне скло в краплю води, покривають покривним склом і розглядають під мікроскопом при малому збільшенні об'єктива (× 8, × 9, × 10). Так як концентрація клітинного соку вище концентрації зовнішнього розчину, за рахунок ендосмосом в клітинах виникатиме тургор. Після спостережень в мікроскоп потрібно зробити замальовки клітин.

Спостереження плазмолізу. Готують новий препарат, поміщають його в краплю 1 М розчину NaCl або KNO3. покривають покривним склом і розглядають під мікроскопом.

Можна також використовувати препарати, приготовані для спостереження тургору, в цьому випадку воду замінюють розчином солі. Для цього на предметне скло, поряд з покривним склом, наносять кілька крапель розчину, а з протилежного боку до покривному склу щільно притискають смужку фільтрувального паперу. Шматочки фільтрувального паперу кілька разів змінюють для повного видалення води, і заміни її розчином.

Так як концентрація зовнішнього розчину буде більше концентрації клітинного соку, вода починає виходити з вакуолей, а цитоплазма відділятися від клітинних стінок спочатку в куточках (кутовий плазмоліз), а потім - на всьому її протязі, приймаючи округлу форму. Після спостережень роблять замальовки клітин з різним ступенем плазмолізу, результати записують в табл. 12.

Т а б л і ц а 12. Спостереження осмотических явищ в клітці

Спостереження деплазмолізу. На препаратах з добре вираженим Плазмоліз, замінюють розчин солі під покривним склом на воду, описаним вище прийомом, і спостерігають перехід клітин з плазмолізу в тургорное стан - деплазмолізу.

Чому рослинні клітини можна вважати осмотическими системами?

За якої умови в клітинах відбувається ендосмосом? Що таке тургорное тиск і чому воно виникає?

За якої умови в клітинах відбувається екзоосмос? Що таке плазмоліз і ціторріз, умови їх виникнення та значення?

Матеріали та обладнання: цибулини цибулі, елодея, предметні і покривні скла, 1 М розчин NaCl або KNO3. препарувальні голки, леза, мікроскопи, смужки фільтрувального паперу.