Лабораторная работа № 1
ОСМОТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЛЕТКИ
Цель:
|
выявить факторы, обуславливающие поступление воды в клетку, научиться определять первые признаки обезвоживания растений. |
Контрольные вопросы |
1. Структурная организация растительной клетки как биологической системы. Иерархия структурных состояний, единство строение и функции клеточных структур разного уровня организации.
2. Структурно-функциональные системы растительной клетки. Особенности структурно-функциональной организации растительной клетки, их причины.
3. Компартментация каталитических систем и метаболических фондов как один из механизмов регуляции клеточного метаболизма. Интеграция клеточного обмена. Регуляторные системы клетки. Внутриклеточные факторы регуляции обмена: биохимические, генетические, мембранные (регуляция активности ферментов, генетическая и мембранная регуляции).
4. Основные принципы проявления регуляторных механизмов растительной клетки.
5. Функциональная организация растений.
Растительная клетка, имея высокий осмотический потенциал и систему мембранных барьеров, обладающих избирательной проницаемостью, является осмотической системой, что позволяет ей поглощать воду по законам осмоса без затраты метаболической энергии. Способность клетки поглощать воду выражается интегральным показателем всех водоудерживающих сил клетки - сосущей силой (S), которая определяется соотношением Po − осмотического давления (давления воды на мембранные барьеры клетки) и T − тургорного давления (давления клеточной стенки на протопласт):
.
Сосущая сила равна по величине и обратна по знаку водному потенциалу () клетки − термодинамическому показателю, который характеризует способность воды в системе (например, клетке) совершить работу по сравнению с работой, которую могла бы совершить чистая вода при одинаковых условиях:
Объемный поток воды (Jw) в клетку, протекающий через единицу площади мембраны в единицу времени (см3/смс), пропорционален разности водных потенциалов () по обе стороны мембраны:
где kw − коэффициент гидравлической проводимости (см/сМПа).
Мембранный транспорт воды осуществляется двумя путями: а) через билипидный слой; б) через водные каналы − поры, образуемые специфическими белками аквапоринами, которые отвечают за быстрый транспорт воды и регулируют водный поток в клетку и между клетками.