Контрольні питання

1. Які речовини визначають осмотичний потенціал клітин?

2. Що таке осмотична система?

3. Чи існує залежність між розміром осмотичного потенціалу й концентрацією клітинного соку?

4. Як змінюється осмотичний потенціал клітинного соку в рослин різних місць зростання (солончаках, незасолених місцях, рослин степу)?

5. Як змінюється осмотичний потенціал клітинного соку при зів’яненні рослин або насиченні клітин водою?

Робота 10. Рефрактометричний метод визначення сисної сили рослинних об'єктів

Основні відомості. Сила, з якою клітина здатна поглинати воду, називається сисною силою клітини. На відміну від будь-якого розчину, сисна сила якого чисельно дорівнює його осмотичному тиску, сисна сила рослинної клітини, целюлозна стінка якої перешкоджає надходженню води, дорівнює різниці між осмотичним тиском клітинного соку (Р) і тургорним тиском (Т):

S клітини = Р – Т.

При зануренні клітин у будь-який розчин водообмін між цими системами визначається співвідношенням їх сисних сил: вода пересувається в той бік, де більша концентрація розчину й знижена активність молекул води.

Для визначення сисної сили клітин шматочки досліджуваної тканини занурюють у ряд розчинів відомої концентрації й підбирають такий розчин, сисна сила якого дорівнює сисній силі клітин.

Якщо занурити рослинну тканину в розчин, сисна сила якого більше сисної сили клітин, то розчин буде відсмоктувати воду із клітин, внаслідок чого його концентрація зменшиться. Навпаки, якщо сисна сила клітин більше сисної сили розчину, то клітини всмоктують воду з розчину, який стає при цьому більш концентрованим. При рівності сисних сил клітин і розчину не відбувається ні усмоктування, ні відбирання води, у результаті чого концентрація розчину залишається без змін. Величина цієї концентрації використовується для розрахунків осмотичного тиску (сисної сили) розчину, а отже сисної сили клітини. У цій роботі зміни концентрації розчину встановлюють шляхом визначення його показника переломлення за допомогою рефрактометра.

Матеріали й обладнання: живі листки, плоди, коренеплоди, бульби картоплі, рефрактометр, пробкові свердла діаметром 7-8 мм, препарувальні голки, термометр, бюретки на 25 мл з лійками (або піпетки на 5 і 10 мл), дворядні штативи з великими та маленькими пробірками (по 7 штук у штативі), пробки до пробірок, маркер, фільтрувальний папір.

Реактиви: 1 М розчин сахарози, дистильована вода (у кількох ємностях).

Хід роботи

Ретельно вимити пробірки (7 звичайних та 7 маленьких), сполоснути їх дистильованою водою, висушити в сушильній шафі та забезпечити написами. Змішуючи відповідні кількості молярного розчину сахарози та дистильованої води, приготувати по 10 мл розчинів наступних концентрацій: 1; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1 моль/л. Для приготування розчинів необхідно використовувати великі пробірки. Після ретельного перемішування відлити в маленькі пробірки по 1 мл приготовлених розчинів і закрити пробірки пробками.

Вирізати за допомогою гострого пробкового свердла диски з листків недалеко від середньої жилки, не захоплюючи по можливості великих жилок (для цього повернути листи нижньою стороною нагору й покласти під листи пробку). Можна використовувати диски з інших тканин рослин. Розкласти по три диски (листків) у маленькі пробірки, закрити їх пробками. Витримати диски в розчинах 30-40 хв, час від часу струшуючи пробірки й стежачи за тим, щоб диски були занурені в розчин. Протягом зазначеного часу бажано визначити за допомогою рефрактометра концентрації вихідних розчинів у великих пробірках. Наприкінці досліду вийняти проби з розчинів препарувальною голкою й закрити пробірки пробками.

Завдання

1. Визначити зміну концентрації вихідних розчинів.

2. Визначити зміну концентрації розчинів після перебування в них рослинного матеріалу.

3. Після визначення концентрації вихідних і дослідних розчинів знайти такий розчин, концентрація якого не змінилася, і використати її для обчислення сисної сили.

4. Отримані результати записати за формою

Молярність розчину сахарози	Осмотичний тиск за 20 °С, атм	Коефіцієнт переломлення розчинів		Співвідношення між S розчину і S клітини
		вихідний	після перебування дисків
0,1	2,60	1.333	1.336
0,2	5,30	1.339	1.341
0,3	8,10	1.343	1.344
0,4	11,1	1.342	1.346
0,5	14,30	1.350	1.353
0,6	17,79	1.356	1.355
0,7	21,50	1.362	1.361

Зауважимо, що рівняння Вант-Гоффа (P = RTCi) законно тільки для слабких розчинів (до 0,1 М). У таблиці наведені більш точні емпірично отримані величини.

Завдання

1. Знайти співвідношення S розчину і S клітини,якщо

S _{розчину}=17.79 атм

S_{клітини}=Р (Осмотичний тиск за 20 °С, атм) данні занести до таблиці

2. Оформити роботу, зробити висновки, відповісти на контрольні питання.