1.2.3. Определение осмотического давления клеточного сока плазмолитическим методом

Осмотическое давление – один из физиологических показателей водного режима. От его величины зависит поступление воды в клетку. Осмотическое давление соответствует гидростатическому давлению, которое развивает раствор, “всасывая” воду через полупроницаемую перепонку. Его величина зависит от концентрации раствора и абсолютной температуры.

Осмотическое давление растворов веществ, диссоциирующих на ионы, больше, чем неэлектролитов. Грамм-молярные растворы последних имеют одинаковую величину осмотического давления.

Цель работы. Ознакомиться с методом определения осмотического давления. Сравнить величину осмотического давления разных объектов.

Материалы и оборудование: 1. Луковица синего лука. 2. Листья мха мниума, элодеи, традесканции. 3. Микроскопы. 4. Предметные и покровные стекла. 5. Препаровальные иглы. 6. Лезвия бритвы. 7. Чашки Петри или бюксы (7 шт.) 8. Молярные растворы хлористого натрия или сахарозы в колбе. 9. Бумага для этикеток. 10. Пипетки на 5 или 10 мл. 11. Дистиллированная вода в колбе.

Плазмолитический метод основан на подборе раствора, концентрация которого равна концентрации клеточного сока (изотоническая). Находят её по степени плазмолиза. Изотонический раствор будет находиться между раствором, вызывающий начальный плазмолиз, и более слабым, не вызывающим его.

По изотонической концентрации и температуре рассчитывают осмотическое давление по уравнению Р=RTCi ,

где Р - осмотическое давление МПа (мегапаскаль=10⁶Па=9,87 атм);

R - универсальная газовая постоянная равная 0,00831 кДж/град-моль;

Т - абсолютная температура, ⁰К (Т=t_комн.(⁰С)+273);

С - изотоническая концентрация раствора, моль/л;

i – изотонический коэффициент, показывающий соотношение частиц (молекул и ионов). Он равен 1+(n-1), где α – степень диссоциации, n – число ионов, на которое диссоциирует молекула.

Таблица 3- Значение изотонического коэффициента для хлористого натрия

Концентрация, моль/л	1.0	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1	0.05	0.01
Изотонический коэффициент	1.62	1.64	1.66	1.68	1.70	1.73	1.75	1.78	1.83	1.88	1.93

Объектами изучения могут служить листья древесных растений (сирени, тополя, липы). Срезы предварительно помещают в раствор нейтрального красного на 10 минут для окрашивания клеточного сока (раствор нейтрального красного 1:5000).

Порядок работы

1. Пользуясь молярным раствором, приготовить рабочие растворы хлористого натрия следующих концентраций: 0,7; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1; 0,05м. Предварительно необходимо составить таблицу 4 по следующей схеме.

Таблица 4 - Необходимое количество молярного раствора и воды для приготовления рабочих растворов

Концентрация рабочих растворов, моль/л	Количество в мл
	0,1 М раствора хлористого натрия	Воды

2. Приготовить срезы кожицы или листья и поместить их вначале в кипяченую воду, а затем перенести в растворы (начиная с большой концентрации) по два среза на 20 минут. Срезы должны быть погруженными в растворы.

3. Вытащить срезы, поместить на предметное стекло в том же растворе, прикрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом.

Записать результаты в таблицу 5.

Таблица 5 - Зависимость степени плазмолиза от концентрации растворов

Концентрация раствора, моль/л	Изотонический коэффициент	Степень плазмолиза
		Лук	Мох	Элодея

4. Установить два соседних раствора: первый, в котором отставание цитоплазмы было едва заметно, и второй, в котором плазмолиз отсутствует. Между ними будет находиться раствор с изотонической концентрацией (соответствующий концентрации клеточного сока).

5. Рассчитать по изотонической концентрации и температуре величину осмотического давления, пользуясь формулой.

6. Сделать выводы о зависимости степени плазмолиза от концентрации наружного раствора, а также о величине осмотического давления у разных видов растений.

7. Ответить на следующие вопросы:

а) Может ли осмотическое давление клеточного сока равняться нулю?

б) Каким путем растение может регулировать (изменять) величину осмотического давления?

в) Зависит ли осмотическое давление в клетках от условий произрастания растений?