Работа 27. Антагонизм ионов

Чистые растворы солей одно- и двухвалентных катионов, взятых порознь, оказывают ядовитое действие на растения. При смешении их в определенных соотношениях вредное действие солей взаимно уничтожается.

Опыт 1. Антагонизм ионов калия и кальция.

Калий вызывает набухание и разжижение плазмы, кальций вызывает уплотнение ее. Набухание плазмы проявляется в образовании колпачков при плазмолизировании клеток калийными солями. Соли кальция не только подавляют появление колпачкового плазмолиза, но и могут сделать его обратимым. Тормозящее действие кальция на наступление колпачкового плазмолиза очень велико, поэтому в растворах, содержащих соли калия и кальция, колпачковый плазмолиз наступает только при низких концентрациях солей кальция.

Наблюдают картину плазмолиза, отмечая наличие колпачкового плазмолиза и степень набухания плазмы в следующих растворах:

1. KNO3 – 1 – молярный раствор;

2. Ca(NO3)2 – 0,7 –молярный;

3. KNO3 : Ca(NO3)2 = 1 : 1

4. KNO3 : Ca(NO3)2 = 9 : 1

5. KNO3 : Ca(NO3)2 = 9,5 : 0,5

6. KNO3 : Ca(NO3)2 = 9,8 : 0,2

Объектом служат антоциансодержащие клетки эпидермиса чешуи луковицы.

Опыт 2. Антагонизм ионов водорода и кальция

Приготовляют два исходных раствора: 1)HCl 0,004 н ; 2) СаС12 0,004 н. Из них готовят по 10 мл три следующих раствора: 1) НС1 0,002 н ; 2) СаС12 0,002 н ;

3) смесь, содержащую СаС12 0,002 н. и НС1 0,002 н.

Наливают растворы в маленькие кристаллизаторы и погружают в каждый из них по 8-10 листочков элодеи. Через 1,5-2 часа в конце занятий вынимают из каждого раствора по 4-5 листочков и плазмолизируют их крепким раствором сахарозы (0,8-1 молярности). Отсутствие плазмолиза является доказательством поврежденности клеток. Степень повреждения определяют подсчетом количества живых и поврежденных клеток в поле зрения при большом увеличении. Число поврежденных клеток выражают в % от общего числа.

Опыт 3. Антагонизм ионов

Материалы и оборудование: 1) наклюнувшиеся зерна пшеницы или ячменя; 2) растворы КСl 9 г/л и СаС12 6,7 г/л (оба раствора должны быть приготовлены из химически чистых солей на бидистиллированной воде); 3) бидистиллировднная вода; 4) фарфоровая чашка; 5) чашки Петри (3 шт.); 6) пипетки градуированные на 10 мл (2 шт.); 7) пинцет; 8) ножницы; 9) фильтровальная бумага; 10) карандаш по стеклу; 11) миллиметровая линейка.

Антагонизмом ионов называют такое явление, когда один ион уменьшает или устраняет действие другого. Например, отдельные соли могут проявлять ядовитое дей­ствие на живые клетки, тогда как их смесь оказывается безвредной. Раствор с оптимальным соотношением ионов называется уравновешенным.

Антагонизм ионов можно объяснить их конкуренцией за места адсорбции на поверхности плазмалеммы, за пере­носчики, за активные центры ферментов, а также противоположньм действием на гидратацию белков, на вязкость и проницаемость цитоплазмы. Опыты по антагонизму ионов необходимо проводить с очень чистыми реактивами и посудой, так как даже небольшое загрязнение посторонними ионами может иска­зить результаты.

Ход работы. Отобрать в фарфоровую чашку 30 одина­ковых наклюнувшихся семян и 3-4 раза промыть их бидистиллированной водой. Взять три чашки Петри, спо­лоснуть их бидистиллированнои водой, вложить на дно вырезанную по размеру чашек фильтровальную бумагу и разложигь в чашки по 10 семян пинцетом (брать руками зерна нельзя!). Пронумеровать

чашки карандашом по стек­лу. Налить в 1-ю чашку 15 мл раствора КС1, во 2-ю — 15 мл раствора CaC12, в 3-ю — 13 мл раствора КС1 и 2 мл раст­вора CaCI2;. Закрыть чашки крышками и оставить при комнатной температуре. Через каждые два дня проветри­вать чашки, открывая крышки на несколько секунд.

Через неделю измерить длину надземной части и кореш­ков (у каждого экземпляра измерить один самый длинный корень), вычислить средние величины и записать получен­ные результаты в таблицу.

Вариант опыта	Средняя длина, см
	надземной части	корней
КС1 CaCl2 КС1 + СаС12

Ответить на следующие вопросы:

1. Чем объясняется неодинаковый рост проростков на растворах отдельных солей и на смеси, содержащей одно- и двухвалентный ка­тионы? 2. Какие органы растения сильнее реагируют на ионный состав среды?