Рабочая тетрадь по дополнительной профессиональной программе повышения
жүктеу/скачать 1,64 Mb. Pdf көрінісі
|
2 Агрономия
| осмотически активного вещества
, не проходящего через полупроницаемую мембрану) в растворе, тем больше его осмотическое давление. В изученной ситуации осмотическое давление раствора NaCl 0,01M значительно меньше, чем осмотическое давление раствора с концентрацией 1M. Если осмотическое давление раствора больше, чем давление исследуемой жидкости, раствор называют гипертоническим ; если меньше — гипотоническим , если такое же — изотоническим . В приведенном выше примере раствор с концентрацией 0,01M NaCl является гипотоническим по отношению к раствору с концентрацией 1M NaCl. Широко используемый в медицинской практике физиологический раствор, является изотоническим по отношению к плазме крови. Концентрация солей в физиологическом растворе и плазме крови одинакова, а значит, одинаково и осмотическое давление. Если приложить к столбу жидкости в указанном отсеке сосуда давление, большее осмотического, процесс осмоса «пойдет вспять» — начнется переход растворителя из отсека с большей концентрацией соли в отсек с меньшей концентрацией соли. Это явление носит название обратного осмоса и находит широкое применение в производстве фильтров для очистки питьевой воды . Тургор растительной клетки. Если поместить взрослые клетки растений (в составе ткани, к примеру, эпидермиса) в гипотонические условия, они не лопнут, поскольку каждая клетка растения окружена более или менее толстой клеточной стенкой. Она служит ригидной структурой, не позволяющей притекающей воде разорвать клетку. Если бы клеточная стенка и плазматическая мембрана клетки могли растягиваться, вода входила бы в клетку до тех пор, пока концентрация осмотически активных веществ снаружи и внутри клетки не выровнялась бы. В реальности клеточная стенка — прочная нерастяжимая структура, и в гипотонических условиях входящая в клетку вода давит на клеточную стенку, плотно прижимая к ней плазмалемму. Давление протопласта изнутри на клеточную стенку называется тургорным давлением . Клетки растений обладают тургесцентностью . Тургорное давление препятствует дальнейшему поступлению воды в клетку. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное 47 высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку называется тургор . Клетки растений обычно находятся в гипотонических условиях, поскольку их содержимое богато осмотически активными веществами, большая часть которых (органические кислоты, сахара, солb, низкомолекулярные пигменты) входят в состав клеточного сока, расположенного внутри вакуоли. Вакуоли — органеллы, присущие растительным клеткам. Мембрана, ограничивающая вакуоль, называется тонопластом , и по своим свойствам сходна с плазмалеммой. Она обладает избирательной проницаемостью и способностью к активному транспорту. Осмотически активные вещества с целью запасания или утилизации переносятся в вакуоль с помощью белков- каналов и переносчиков, обратно эти вещества в большинстве своем не выходят. С помощью избирательного активного транспорта в клетке создается градиент осмолярности — клеточный сок гипертоничен по отношению к цитоплазме, а цитоплазма гипертонична по отношению к окружающей среде. Вода извне поступает в клетку, «стремясь» уравнять концентрации осмотически активных веществ, давит на клеточную стенку изнутри, обеспечивая тургор. Тургор — показатель оводненности и состояния водного режима растений. Снижением тургора сопровождаются процессы, увядания и старения клеток. За счет тургора органы растений находятся в выпрямленном, упругом состоянии. Увядание растения — понижение тургорного давления его клеток. Плазмолиз. Виды плазмолиза. Под плазмолизом понимается отделение протопласта клетки от оболочки под действием на клетку гипертонического раствора. Он характерен, главным образом, для клеток растений, обладающих жесткой клеточной стенкой. В нормальных условиях плазмалемма растительной клетки плотно прижата к клеточной стенке изнутри под действием тургорного давления. При помещении клетки в раствор, концентрация осмотически активных веществ в котором больше, чем в клеточном соке, — скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость ее диффузии в клетку из вне. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки. В процессе плазмолиза протопласт теряет воду, уменьшается в размерах и отделяется от клеточной стенки. Известно, что живые ткани растения в какой-то мере могут быть рассмотрены как симпласты (синцитии), поскольку протопласты соседних клеток сообщаются между собой через плазмодесмы — цитоплазматические нити, располагающиеся в канальцах, пронизывающих клеточную стенку. Роль их заключается в обеспечении передачи раздражений и передвижения веществ от клетки к клетке. Протопласт закреплен на клеточной стенке в местах расположения плазмодесм. При уменьшении объема клетки в процессе плазмолиза протопласт дольше всего остается прикрепленным к клеточной стенке именно в местах плазмодесм. Принцип метода . Исследование плазмолиза позволяет сделать выводы о проницаемости мембран растительных клеток для различных веществ, о величине нормального тургорного давления. Плазмолиз чаще всего исследуют на препаратах, в которых клетки расположены в один или несколько слоев и удобны для изучения. К таким препаратам можно отнести кожицу лука, листья элодеи, эпидермис листьев высших растений. |