«Өсімдіктер физиологиясы»
Өсімдік клетканың осмостық қасиеттері
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
осим.физ.ДӘРІС
| Өсімдік клетканың осмостық қасиеттері. Өсімдік клеткасына су негізінен осмос жолымен өтеді. Жартылай өткізгіш мембрана арқылы бөлінген еріткішпен ерітінді немесе екі ерітінді осмос жүйесі деп аталады. Осмостың физикалық құбылысын алғаш рет ботаниктер өсімдік клеткасынан анықтап зерттеген физик Пфеффер 1877 жылы осмос жүйесін құрастырды. Осмос жүйесінде еріткіш оның концентрация аз жаққа қарай басым өтеді. Бұл бағытты диффузия екі жақтағы заттардың концентрациясы теңескенше жалғаса береді. Өсімдіктер клеткаларында осыған ұқсас диффузия және осмос құбылыстары өтеді, өйткені олардың бәрі бірігіп осмос жүйесін құрайды. Вакуолялар ерітінді ролін атқарады, ал плазмалемма мен тонопласт жартылай өткізгіш мембрана болып саналады. Вакуоляның шырыны мен сыртқы ерітінді концентрациясының айырмашылығы нәтижесінде клетка аралығында судың осмостық ағыны пайда болады. Егер бұл жағдайда клетканы концентрациясы жоғары ерітіндіге орналастырса, онда судың клеткадан сыртқы ортаға шығуы арта түседі. Клеткадан судың шығуын экзоосмос нәтижесінде вакуоляның көлемі кішірейіп, цитоплазма мен қабықшаға түсетін қысым әлсірейді де, цитоплазма қабықшадан қашықтайды. Бүкіл протопласт қабықшадан ажырап, шар тәрізді пішінге ие болады, протопласт пен қабықша арасындағы кеңістікке сыртқы ерітінді толады, бұл ерітінді қабықшаның поралары арқылы клеткаға еркін өтеді. Клетканың мұндай күйі плазмолиз деп аталады. Плазмолиз оңай жойылады. Егер сыртқа ерітіндінің концентрациясын төмендетсе, протопласт бастапқы қалпына келеді. Бұл кезде эндоосмос процесі орындалады. Плазмолизге кері құбылысты деплазмолиз деп атайды.Пфеффер осмос жүйесінің ерітінділерінде осмос қысымы бар екендігін алғаш рет анықтап, бұл қысымды өлшеді. Осмос қысымы деп еріген зат бөлшектерінің жартылай өткізгіш мембранаға түсіретін қысымын түсінеді. Осмос қысымы еріген заттардың концентрациясына тура пропорционал екендігін Пфеффердің жұмыстары көрсетіп берді.Осмос қысымын анықтау үшін Вант-Гофф мынадай формула ұсынды Р=RTIC, Р – осмос қысымы, атм; С – ерітіндінің концентрациясы; Т – абсолюттік нульден бастап есептегендегі ерітіндінің температурасы; І – еріген зат молекуласының диссоциациялану дәрежесін көрсететін изотоникалық коэффициент; R – планктың газ тұрақтысы.Осмос жүйесінде ерітіндінің ғана осмос қысымы болады, ал бұл жүйеден тыс жағдайда ерітінді тек потенциалдық осмос қысымына ие болады. Өсімдіктердегі потенциалдық осмос қысымын плазмолиз жолымен немесе сығып алынған клетка шырынының концентрациясын анықтау арқылы өлшеуге болады. Клетка суға қаныққан кезде, оның ішіндегі протопласт клетка қабықшасына қысым жасайды. Бұл қысымды тургор (Т) қысымы деп атайды. Клеткаға ағып келетін судың мөлшері тургор қысымына байланысты. Т тургор неғұрлым төмен болса, клетканың сору күші S соғұрлым жоғары болады. Клетка суға толық қаныққан жағдайда осмос қысымы тургор қысымына тең болады: Р=Т, бұл жағдайда сору күші нульге тең (S=O). Бұл көрсеткіштердің ара қатынасы мынадай теңдеу бойынша анықталады: S=P-T. Бұл теңдеуден клетканың тургор қысымының шамасы неғұрлым аз болса, оның сору қабілеті соғұрлым жоғары болатындығы көрінеді.Егер өсімдік клеткасы экзоосмос нәтижесінде суды атмосфераға бөліп шығаратын болса, онда тургор толық жойылған соң протопластың қабықшадан ажырамайтындығын В.С.Ильин анықтады. Ішкі жақтан қысымның түсуі тоқталған соң, қабықша сығылатын протопласқа ілесе жиырылады және деформацияланады, клетка қабықшасының бұлайша деформациялануы цитториз деп аталады және ол іштен сыртқа қарай емес, сырттан ішке қарай бағытталған теріс тургор қысымының нәтижесі болып табылады. Сондықтан сыру күшін теңдеудің кері таңбамен жазуға болады: S=P+T. Осының нәтижесінде клетканың күші тургор және осмос қысымының қосындысына тең болады. Теріс тургор қысымы құбылысын папоротник спорангиясының сақиналарындағы осмос қысымын зерттеу арқылы Урсипрунс дәлелдеп берді. Урсипрунг бұл қысымды өлшеп, оның 350 атм. екендігін анықтады.
Түрлі өсімдіктердегі, түрлі клетка мен органоидтардағы осмос қысымы шамасының үлкен айырмашылығы бар. Ең жоғары осмос қысымы сортаң жерде өсетін галофиттерде кездеседі, құрғақ далада өсетін ксерофиттерде оның шамасы біраз төмен, ылғалды шабындық жерде өсетін мезофиттерде аз, ал су өсімдіктерді – гидрофиттерде өте аз болады. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|