Определение осмотического потенциала клеточного сока методом плазмолиза.
Осмос - диффузия вещества через полупроницаемую мембрану. Через полупроницаемую мембрану свободно проходит растворитель (вода) и не проходят растворенные в ней вещества. Поэтому движущей силой осмоса является градиент концентрации растворителя, и он всегда идет от чистого растворителя к раствору, от раствора меньшей концентрации к раствору большей концентрации.
Осмотическим давлением называется сила, которую необходимо приложить к раствору, чтобы скорость движения растворителя через полупроницаемую мембрану стала равной скорости движения чистого раствора. Это величина, обратная осмотическому потенциалу.
Для определения осмотического потенциала раствора неизвестной концентрации (клеточного сока) необходимо из серии растворов известных концентраций выбрать изотонический раствор, т.е. такой, осмотический потенциал которого равен осмотическому потенциалу раствора неизвестной концентрации.
Зная изотоническую концентрацию, осмотический потенциал можно рассчитать по формуле:
Ψ=PTCi, где
Р - газовая постоянная, равная 0,0821;
Т - абсолютная температура, (273°С) 4- температура во время опыта;
С - концентрация изотонического раствора;
i - изотонический коэффициент: число, показывающее, сколько осмотически активных единиц получается при диссоциации грамм-молекулы растворенного вещества. Для неэлектролитов находим изотонический коэффициент по таблице, в зависимости от концентрации раствора.
Ход работы
Из 1 М раствора NaCl приготовить в фарфоровых чашках 8 растворов убывающей концентрации. Для этого из одной бюретки наливают требуемое количество 1 М раствора NaCl, из другой - требуемое количество воды.
Для приготовления 0,8 М р-ра нужно взять 8 мл I М р-ра NaCl и 2 мл Н2О.
Чашки с приготовленными растворами расположить на столе, в порядке убывания концентраций. Во избежание испарения Н20 чашки закрыть крышками.
В каждую чашку с интервалом в три минуты поместить срез эпидермиса окрашенного лука. Через 30 минут срезы поочередно (в порядке погружения) рассмотреть под микроскопом в капле раствора. Зарисовать форму плазмолиза (сильный, средний, слабый). Найти изотоническую концентрацию, которая рассчитывается как средняя величина между концентрацией, при которой появляются первые признаки плазмолиза, и следующей, более слабой концентрацией, не вызывающей плазмолиза. Рассчитать осмотический потенциал.
Концентрация раствора | Схема приготовления (10 мл) | Изотонический коэффициент | Форма плазмолиза | |
NaCl 1М(мл) | Н2О(мл) | |||
1,0 | 10 | 0 | 1,62 |
|
0,8 | 8 | 2 | 1,64 |
|
0,7 | 7 | 3 | 1,66 |
|
0,5 | 5 | 5 | 1,70 |
|
0,4 | 4 | 6 | 1,73 |
|
0,3 | 3 | 7 | 1,75 |
|
0,2 | 2 | 8 | 1,78 |
|
0,1 | 1 | 9 | 1,83 |
|
Оборудование и реактивы:
- Фарфоровые чашки,
- бюретки на 25 мл,
- лук синий,
- бритва (или лезвие),
- микроскопы,
- карандаши цветные,
- предметные стекла,
- NaCL 1 M.
Вопросы для повторения:
- От каких параметров зависит осмотический потенциал раствора?
- Дать определение гипертоническому, гипотоническому и изотоническому раствору.
Термины.
Биологическая мембрана (в переводе с латинского означает кожица, оболочка, перегородка) - это структура, ограничивающая клетки и внутриклеточные органоиды. Содержит в своем составе липиды, белки, гликопротеиды, гликолипиды и некоторые минорные компоненты (нуклеиновые компоненты, каротиноиды, неорганические ионы и т.д.). Основные функции биологической мембраны - барьерная, транспортная, регуляторная и каталитическая.
Клеточная стенка - структурное образование на периферии клетки, придающее ей прочность, сохраняющее ее форму и защищающее протопласт. Основа клеточной стенки - высокополимерные углеводы: молекулы целлюлозы, гемицеллюлозы и пектиновые вещества. Встречаются и другие органические соединения: лигнин, кутин, суберин, воск, белок и т.д. Различают первичную (молодые растущие клетки) и вторичную клеточную стенку, которая накладывается слоями на первичную со стороны протопласта.
Осмос - прохождение растворителя через полупроницаемую мембрану, задерживающую частично или полностью молекулы растворенного вещества.
Плазмолемма - цитоплазматическая мембрана, окружающая цитоплазму и расположенная непосредственно под клеточной стенкой. Толщина ее 7-8 мкм, и состоит она из билипидного и белкового слоя, а также содержит углеводы, РНК, воду, двухвалентные катионы.
Плазмодесмы - цитоплазматические нити, соединяющие протопласты соседних растительных клеток. Располагаются плазмодесмы в канальцах, образующихся при делении клеток и проходящих через первичную клеточную оболочку. Полость канальцев выстлана наружной мембраной - плазмолеммой. Посредством плазмодесм осуществляется связь между протопластами клеток.
Полупроницаемость - способность живых клеточных стенок и мембран пропускать одни вещества и не пропускать другие.
Растительная клетка - элементарная живая система, способная к самостоятельной жизнедеятельности; состоит из протоплазмы, окруженной полупроницаемой мембраной, и как правило, содержит одно или несколько ядер, органоиды и другие включения; самостоятельно или во взаимодействии с другими клетками может выполнять все жизненно важные функции организма.
