Ход работы
1. В разные пробирки поместить дистиллированную воду (№ 1), физиологический раствор (№ 2) и концентрированный раствор поваренной соли или сахарозы (№ 3).
2. На предметное стекло поместить препарат живой кожицы лука. Прилить дистиллированной воды, закрыть покровным стеклом. Рассмотреть препарат, сделать рисунок 1.
3. Продолжая наблюдения и не снимая покровного стекла, уголком салфетки или фильтровальной бумаги постарайтесь удалить дистиллированную воду и пипеткой ввести концентрированный раствор (сахарозу или NаСl). Рассмотреть препарат, сделать рисунок 2.
4. Удалить концентрированный раствор, поменяв его на физиологический раствор. Рассмотреть препарат, сделать рисунок 3.
5. Сделать выводы об изменениях в клетках, убедившись в зависимости явления плазмолиза и деплазмолиза от водного потенциала. Выявить зависимость этих процессов от осмотического давления и концентрации веществ в окружающей среде.
Заключение по разделу «Транспорт веществ»
Любая клетка обязательно имеет в своем составе цитоплазму и оболочку. Оболочка клетки состоит из наружной мембраны у всех организмов. Но у клеток животных есть только мембрана, а у растений, грибов и многих бактерий снаружи мембраны есть и клеточная стенка.
Все мембраны клеток имеют жидкостно-мозаичную структуру и состоят из одного двумолекулярного слоя фосфолипидов и белковых молекул (погруженных и полупогруженных). Мембрана также включает в себя углеводы (гликопротеиды) и погруженные белки.
Через мембрану осуществляется транспорт веществ: активный с затратами энергии (фагоцитоз, пиноцитоз, Nа+/K+-насосы) и пассивный без затрат энергии (осмос и диффузия). Специфические структуры – Nа+/K+-насосы – обеспечивают постоянный заряд мембран, характерный для живых клеток. Если мембрана клетки не заряжена снаружи положительно, а со стороны цитоплазмы отрицательно, значит, клетка прекратила жизнедеятельность (погибла). Хотя механизм работы Nа+/K+-насоса изучен не до конца, достоверно известно следующее:
1. Ионы Nа+ выкачиваются наружу, а ионы K+ вкачиваются внутрь против градиента концентрации. Причем по одним данным на 2 иона калия приходится 3 иона натрия, а по другим – соотношение составляет 1:2. В любом случае натрия выкачивается больше, и, соответственно, заряд снаружи более положительный.
2. Nа+/K+-насос представляет собой специфический белковый комплекс, состоящий из трех компонентов и обладающий АТФ-азной активностью – способностью разлагать молекулы АТФ и за счет извлеченной из этого процесса энергии прокачивать ионы против градиента концентрации.
3. Три обязательные части Nа+/K+-насоса – это: 1) ферментный центр (обеспечивающий распад АТФ), 2) ионный канал (обеспечивающий проход ионов сквозь фосфолипидный слой мембраны) и 3) некий «клапан» (препятствующий обратному перетеканию ионов по градиенту концентрации).
В высших растениях вода и водные растворы передвигаются не только по специализированным проводящим тканям и элементам. Значительная доля транспорта осуществляется живыми клетками, не относящимися к проводящим тканям. Принято выделять апопластный, симпластный и вакуолярный пути транспорта через слои живых клеток.
Важным показателем физиологического состояния растительных клеток является их обеспеченность водой. Для более детального рассмотрения этого вопроса физиологи растений используют понятие водный потенциал.
Водный потенциал – это сила, с которой молекулы воды преодолевают любой полупроницаемый барьер (мембрану живых клеток), чтобы стремиться из области большей концентрации в область меньшей концентрации.