Текст завершено
RÍO PIEDRAS CAMPUS ФАКУЛЬТЕТ ЗАГАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ КАФЕДРА БІОЛОГІЧНИХ НАУК
Плазмоліз і проникність
Вступ
Мембрани всіх живих клітин диференційно проникні. Вони дозволяють проходженню одних молекул і перешкоджають проходженню інших. Клітинна мембрана регулює проходження матеріалів у клітину та з неї. Селективна дія клітинної мембрани дозволяє клітинам підтримувати хімічний баланс із оточенням, яке їх оточує.
Коли рослинну клітину з розширеною цитоплазмою (рис. 1) занурюють у розчин з високим вмістом деякої розчиненої речовини (гіпертонічного розчину), для якого клітинна мембрана відносно непроникна, у зовнішньому вигляді клітини відбувається ряд специфічних змін. . Першою очевидною зміною є відділення цитоплазми від клітинної стінки, яка збирається в напрямку до центру або в одну сторону клітини (рис. 2). Цей стан у рослинних клітинах називається плазмолізом і виникає через втрату води в процесі осмосу. Коли плазмолізовані клітини занурюють у воду або розчин з низькою концентрацією розчину (гіпотонічний розчин), вони повільно відновлюються і відновлюють свій тургідний стан.
Рух води через біологічні мембрани залежить не від типу розчиненої речовини, а лише від її концентрації. Тоді розчин сахарози в концентрації 1М спричинить той самий рух води зсередини клітини, що і 1М розчин глюкози. Однак 1M NaCl дисоціює на дві частинки, утворюючи Na + плюс 1M Cl- і спричинятиме більший рух води.
Конкретні цілі
Після закінчення цієї вправи студент зможе:
1. Згадайте вплив кількості, розміру та заряду частинок у розчині в осмотичному процесі.
2. Опишіть явище плазмолізу та вкажіть його зв’язок з осмотичним процесом.
3. Вкажіть взаємозв’язок проникності мембрани із вищезазначеним процесом.
4. Опишіть, як живі клітини епідермісу цибулі та Знебарвлення Roheo піддають розчинам різної концентрації. 5. Застосовуйте поняття, пов'язані з осмотичним процесом, до явищ
Частина І Плазмоліз та проникність у фіолетовій цибулі
Епідерміс фіолетової цибулі містить пігментовані клітини та непігментовані клітини. У клітинах, які мають пігмент, він знаходиться у вакуолі. Наявність пігменту полегшує спостереження за ефектами селективної дії мембрани щодо певних хімічних речовин у навколишньому середовищі.
У цій частині вправи ви спостерігатимете певні зміни, які є показником активності мембран клітин цибулі в присутності сольових розчинів різної концентрації.
Матеріали та обладнання
Червона цибуля 100 мл склянки Мікроскоп
Слайди (слайди)
Лінзовий папір Абсорбуючий паперовий пінцет
Голки для розтину
1. Помістіть шматочки червоної цибулі в склянку з холодною дистильованою водою, щоб вони не стали жорсткими.
2. Виділіть частину епідермісу, яка пігментована. Пінцетом видаліть епідерміс із зовнішньої поверхні шматочка цибулі.
3. Зробіть вологу підготовку невеликої частини цього епідермісу. Ця волога підготовка проводиться 0,9% сольовим розчином.
4. Покривши препарат покривним склом, огляньте предметне скло з найменшим об’єктом збільшення. Розміщуючи кілька пігментованих клітин, перейдіть до цілі 10X.
5. Намалюйте кілька пігментованих клітин і позначте видимі структури.
6. Змініть 0,9% сольовий розчин, у якому клітини були занурені між покривним склом та предметним склом, наступним чином:
до. Не рухаючи предметне скло зі свого положення на мікроскопі, покладіть невеликий шматочок абсорбуючого паперу на один край покривного стекла, щоб капілярна дія паперу дозволила поглинати 0,9% розчин між предметним склом і покривним склом.
b. Додайте краплю 5,0% сольового розчину на протилежний край покривного скла.
c. Змініть шматок абсорбуючого паперу, щоб переконатися, що 0,9% сольовий розчин повністю вбрався і, таким чином, нарешті домогтися того, що всі клітини занурені в 5,0% сольовий розчин.
d. Дуже обережно витріть зайву рідину шматочком абсорбуючого паперу. 5,0% сольовий розчин призведе приблизно через 2 хвилини до реакції в клітинах цибулі.
7. Через кілька хвилин огляньте їх ще раз із ціллю 10X. Зверніть увагу, що цитоплазма зменшилася через втрату води. Цей стан називається плазмолізом. Явище, зване плазмолізом, є проявом процесу осмосу в клітині рослини, який відбувається через наявність клітинної стінки, яка не руйнується під час цього фізичного процесу.
9. Змініть 5,0% сольовий розчин на дистильовану воду так само, як ви змінили 0,9% сольовий розчин на 5,0% сольовий розчин. переконайтесь, що дистильована вода кілька разів протікає через гірку.
10. Видаліть із нього зайву рідину та покривний скло абсорбуючим папером.
11. Спостерігайте за цибулевими клітинками з метою 10Х і почекайте кілька хвилин, поки дистильована вода надасть різні ефекти на різних ділянках предметного стекла.
12. Опишіть, що ви спостерігали в цибульних цибулинах, коли використовували 5,0% сольовий розчин і коли використовували дистильовану воду. Як ви пояснюєте реакції цих клітин на різні сольові розчини, які ви використовували?
Частина II Плазмоліз і проникність в Знебарвлення Roheo
Матеріали та обладнання
Слайди (слайди)
Піпетки скальпельні крапельниці
250 мл 1М сахарози 250 мл 0,3М сахарози 250 мл 0,3М NaCl 250 мл дистильованої води 250 мл 1М ацетону Листя Знебарвлення Roheo
Процедура
1. Зробіть надріз нижнього епідермісу листа Рохео і, використовуючи пінцет, відклейте тонкий шар пінцета. Переконайтеся, що у вас є шар, який не містить клітин із найглибших тканин.
3. Після того, як ви підготували предметне скло, перегляньте його під мікроскопом з об'єктивом із найменшою потужністю. Уважно спостерігайте за тканиною.
4. Складіть схему його площі та запишіть свої спостереження. до. Як виглядають клітини Roheo?
b. Ви бачите клітинну стінку?
c. Чи розрізняє плазматичну мембрану?
d. Відрізнити цитоплазму від центральної вакуолі? і. Ви бачите суть?
5. Повторіть описану вище процедуру, але замість дистильованої води використовуйте 0,3 М розчин сахарози. Це зауважує?
6. Повторіть процедуру, використовуючи цього разу 0,3 М розчин NaCl. Це зауважує?
7. Опишіть явище і, якщо можливо, складіть схему, що ілюструє те, що ви спостерігаєте.
до. Як цей препарат порівнює з попереднім?
8. Сформулюйте гіпотезу, яка пояснює спостережувані факти. Пам'ятайте, що і розчин солі (NaCl), і розчин сахарози мають однакову концентрацію (0,3 М).
9. Повторіть описану вище процедуру, але цього разу використовуйте 1М розчин сахарози.
10. Подивіться під мікроскопом. Опишіть, що ви спостерігаєте. Як це порівняно з попередніми результатами? Чи існує різниця між результатом, отриманим з 1М сахарози та 0,3M солі (NaCl)? Якщо такі є, поясніть їх.
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОЦІНКИ
1. Чому ми знаємо, що в 0,3М розчині сахарози та в 0,3М солі (NaCl) є однакова кількість молекул?
2. Якщо в обох розчинах існує однакова кількість молекул, як слід порівнювати осмотичний тиск в них?
3. Чи узгоджується те, що спостерігається, з тим, що теоретично очікується? На що вказують експериментальні результати з двома 0,3М розчинами?
4. Беручи до уваги природу хімічних зв’язків сахарози та солі, як можна пояснити взаємодію обох розчинів?
5. Для того, щоб запропонована вище гіпотеза була справедливою, що слід припускати щодо кількості частинок відносно осмотичного тиску?
6. Порівнюючи результати, отримані з сахарозою при 1М та сіллю при 0,3М, що можна було запідозрити про вплив електричного заряду частинок відносно осмотичного тиску? Який експеримент можна провести для перевірки цього припущення?
7. Яка різниця спостерігається при використанні 1М сахарози та 1М ацетону?
8. Беручи до уваги той факт, що ацетон є органічним розчинником, які гіпотези можна сформулювати для пояснення того, що спостерігалося?
9. На що вказують ці результати стосовно ролі проникності мембрани в процесі осмосу?