Работа 1. Определение сосущей силы клеток (По Уршпрунгу)
Сосущая сила (S) – это сила, с которой клетка всасывает воду. В изотонических и гипертонических растворах, когда тургор в клетке отсутствует, сосущая сила клетки равна ее осмотическому давлению (S = P). В клетке, находящейся в состоянии тургора, часть осмотического давления расходуется на преодоление сопротивления упругой оболочки. Давление, которое оказывает цитоплазма на оболочку, называется тургорным (T). Поэтому сосущая сила такой клетки будет меньше ее осмотического давления на величину тургорного давления: S = P - T.
При выдерживании кусочка ткани в растворе, сосущая сила которого больше сосущей силы клеток, раствор отнимает воду от клеток, тургор клеток уменьшается и соответственно уменьшается размер кусочка ткани. Если сосущая сила клеток больше сосущей силы раствора, то клетки всасывают воду и увеличиваются в объеме. При равенстве сосущих сил клеток и раствора не происходит ни всасывания, ни отнятия воды, и размеры клеток не изменяются.
Материалы и оборудование. Клубень картофеля, дистиллированная вода, 1,0 М раствор сахарозы, химические пробирки (7 шт.), стеклянные пипетки на 10 см3, предметные стекла, стеклянный стакан на 50 см3, полоски миллиметровой бумаги (10
2 см), фильтровальная бумага, нож кухонный, скальпель, пинцет анатомический, дозатор, стеклограф, плотный картон или разделочная доска размером 1515 см.
Ход работы. В предварительно подписанных пробирках приготовьте по 10 см3 растворов сахарозы с концентрациями 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 М. Из клубня картофеля вырежьте плоскую пластинку толщиной 3 мм и изготовьте из нее 14 прямоугольников шириной 4 мм и длиной около семи сантиметров. Тщательно измерьте длину полосок с точностью до 0,1 мм, пользуясь для этого миллиметровой бумагой, и поместите две полоски в дистиллированную воду, а остальные – по 2 штуки в соответствующие растворы и проследите, чтобы полоски полностью были закрыты растворами. Через 30 мин полоски извлеките из растворов, начиная с самой низкой концентрации, и, промокнув фильтровальной бумагой, повторно измерьте их длину. Результаты занесите в таблицу 9.
Таблица 9
Определение сосущей силы клеток клубня картофеля
|
Концентрация опытных растворов, моль/дм3 |
Схема приготовления опытных растворов |
Длина полоски, мм |
Разность (l2 – l1), мм |
Сосущая сила раствора (S), атм |
Тургор |
||||||
|
1,0 М исходный раствор, см3 |
Дист. вода, см3 |
Исходная (l1) |
Через 30 мин (l2) |
||||||||
|
1 |
2 |
ср |
1 |
2 |
ср |
||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В предпоследнем столбце таблицы запишите сосущую силу растворов, которая будет равна их осмотическому давлению (рассчитать по уравнению Вант-Гоффа, см. лабораторную работу № 1). Разность длин полосок в начале и в конце опыта (I2 - I1) получите, вычитая из большей средней величины меньшую, обозначая увеличение длины знаком (+), а уменьшение – (–). В последнем столбце отметьте степень напряжения клеток (сильный тургор, слабый или отсутствует). Для определения этого показателя полоски, использовавшиеся в исследовании, разложите на предметном стекле (или на краю стола) так, чтобы половина свисала с края.
Определите раствор, в котором длина полоски не изменилась, то есть раствор, сосущая сила которого равна сосущей силе клеток исследуемой ткани, и вычислите сосущую силу клетки. В выводах укажите причину изменения размеров полосок в растворах различной концентрации.