Тема 2. Водний режим рослин Заняття 3. Робота 9. Визначення осмотичного потенціалу клітинного соку

Основні відомості. Тиск, який справляють молекули розчиненої речовини на напівпроникну мембрану, що затримує їх подальшу дифузію, називають осмотичним потенціалом. Величина ця не постійна. Залежить від умов зростання, змінюється протягом доби, року. Осмотичний потенціал не однаковий не тільки в різних видів рослин, але й у межах одного виду рослини, він також різний у різних видів клітин різних органів та тканин.

Тиск, який треба прикласти до розчину, щоб перешкодити проходженню розчинника в розчин, якщо останній відділений від чистого розчинника напівпроникною мембраною, є мірою осмотичного потенціалу.

Осмотичний потенціал клітинного соку розраховується за формулою:

Р = RTCi,

де Р – осмотичний потенціал, атм; R – універсальна газова постійна, що дорівнює 0,0821 (латм)/(градмоль); T – абсолютна температура (273 + t C), t C – температура лабораторії, де проводився дослід; С – концентрація розчину, моль; i – ізотонічний коефіцієнт. Для перекладу величини водного потенціалу, розрахованого в атмосферах, у кілопаскалі отриманий результат потрібно помножити на 101,3.

Для неелектролітів i = 1. Для розчинів електролітів величина залежить від числа іонів, на які розпадається молекула, і ступеню дисоціації. Ізотонічний коефіцієнт розраховують за формулою:

i = 1 + (n-1),

де  – ступінь дисоціації (значення  для розчинів KNO₃ наведені в таблиці 2); n – число іонів, на які дисоціює молекула.

Перш ніж визначати осмотичний потенціал клітинного соку, потрібно визначити його концентрацію (С).

Плазмоліз викликають тільки гіпертонічні розчини, но не ізотонічні й гіпотонічні. При визначенні концентрації клітинного соку готують розчини відомої концентрації, у кожний з яких кладуть шматочок досліджуваної тканини й визначають, який з розчинів викликає в неї кутковий плазмоліз. Концентрація клітинного соку буде дорівнювати середньому арифметичному між концентрацією цього розчину й сусіднього, що не викликає плазмолізу в клітинах.

Таблиця 2

Ступінь дисоціації  для розчинів kno3

Концентрація розчину, моль	
0,70	0,68
0,60	0,70
0,50	0,71
0,40	0,74
0,30	0,76
0,20	0,79
0,10	0,83

Завдання полягає в тому, щоб знайти концентрацію розчину KNO₃, ізотонічну стосовно концентрації клітинного соку, і розрахувати величину осмотичного потенціалу клітинного соку.

Матеріали й обладнання: цибулина синього кольору, пробірки або бюкси, бюретки, препарувальні голки, леза бритви, скальпелі, предметні й покривні скельця, мікроскопи, пензлики, скляні палички, хімічні стакани на 100 мл.

Реактиви: 1 М KNO₃, дистильована вода.

Хід роботи

Приготувати 8 розчинів KNO₃ різної концентрації: 0,8 М, 0,7 М, 0,6 М, 0,5 М, 0,4 М, 0,3 М, 0,2 М, 0,1 М. Об’єм розчину кожної концентрації 10 мл. Для цього в пробірки налити відповідну кількість молярного розчину KNO₃ і дистильованої води. Наприклад, для готування 10 мл розчину з концентрацією 0,6 М треба взяти 6 мл молярного розчину KNO₃ та 4 мл води. Приготування інших дослідних розчинів наведено в таблиці 3.

Таблиця 3