- •Розділ I
- •Порівняння проникності клітинних мембран для різних речовин. Стійкий і тимчасовий плазмоліз
- •1.1.2 Вплив іонів калію і кальцію на форму плазмолізу
- •1.1.3Спостереження ковпачкового плазмолізу в розчинах нітрату калію і роданіду калію
- •Проникність живої і мертвої цитоплазми
- •1.2 Виявлення життєздатності клітин
- •1.2.1 Визначення життєздатності насіння методом фарбування (за д. Н. Нелюбовим)
- •1.2.2 Прижиттєве фарбування клітин нейтральним червоним
- •Використання солей тетразолію для виявлення живих і мертвих клітин
- •1.3 Рух цитоплазми
- •1.3.1 Спостереження за рухом цитоплазми у різних об'єктів
- •1.3.2 Визначення швидкості руху цитоплазми
- •Контрольні питання.
- •Розділ II хімічний склад рослин Мета заняття.
- •Питання до обговорення.
- •2.1.1 Властивості рослинних білків
- •2.1.1.1 Виділення рослинних білків
- •1. Отримання проламінів і глютелінів з насіння пшениці
- •2. Отримання альбумінів з бульб картоплі
- •3. Отримання глобулінів з насіння гороху
- •2.1.1.2 Визначення амінокислотного складу рослинних білків за допомогою якісних реакцій
- •1.Биуретова реакція
- •2. Реакція на ароматичні амінокислоти (реакція нітрування)
- •3. Реакція на цистеїн (реакція Фоля)
- •Визначення ізоелектричної точки рослинних тканин
- •Вуглеводи
- •2.2.1 Отримання розчинів моно-, ді-, полісахаридів і вивчення їх
- •2.2.1.2 Визначення сахарів за допомогою якісних реакцій
- •1.1 Виявлення глюкози і мальтози
- •1.2 Виявлення сахарози
- •1.3 Виявлення крохмалю
- •2. Реакція з α-нафтолом
- •2.2.2 Кислотний гідроліз крохмалю
- •2.2.3 Ферментативний гідроліз крохмалю
- •2.3 Жири
- •2.3.1 Головні властивості жирів рослин
- •Визначення ліполітичної активності насіння
- •2. Визначення ліполітичної активності
- •Контрольні питання
- •Розділ III
- •3.1.1. Явище осмосу. Переміщення води за градієнтом водного потенціалу в штучній «клітинці» Траубе
- •3.1.2 Визначення осмотичного тиску клітинного соку плазмолітичним методом (за де-Фрізом)
- •3.1.3 Визначення сисної сили клітин за зміною концентрації розчинів
- •Рефрактометричний метод (за н. А. Максимовим і н. З. Петіновим)
- •Метод цівок (за в. С. Шардаковим)
- •3.1.3.3. Визначення водного потенціалу рослинних тканин методом Уршпрунга (за зміною довжини брусків тканини)
- •3.2. Водообмін рослин
- •3.2.1. Визначення різних форм води в рослині
- •3.2.2. Вплив зовнішніх умов на процес гутації
- •3.2.3. Визначення інтенсивності транспірації за зменшенням маси зрізаного листя
- •3.2.4. Порівняння транспірації верхньої і нижньої сторін листа хлоркобальтовим методом
- •3.2.5. Вплив зовнішніх умов на стан продихів (за Молішем)
- •3.2.6. Визначення стану продихів методом відбитків
- •Підняття води в рослині по судинах
- •Контрольні питання
- •Розділ IV
- •Хімічні властивості пігментів
- •Омилення хлорофілу лугом
- •Отримання феофітину і відновлення металоорганічного зв'язку
- •Розділення суміші фотосинтетичних пігментів
- •Метод Крауса
- •Метод Цвета
- •Метод хроматографії на папері
- •Оптичні властивості пігментів зеленого листа
- •Спектри поглинання пігментів
- •Флуоресценція хлорофілу
- •4.1.5 Кількісне визначення пігментів
- •4.1.5.1 Визначення вмісту хлорофілу
- •1.Отримання витяжки хлорофілу
- •2.Визначення концентрації хлорофілу на феКі
- •3.Визначення концентрації хлорофілу на сФі
- •4.1.5.2 Визначення вмісту каротинів
- •4.2 Фізіологія фотосинтезу
- •4.2.1 Фотосенсибілізуюча активність хлорофілу
- •4.2.2. Визначення інтенсивності фотосинтезу і дихання за зміною вмісту вуглецю
- •Контрольні питання.
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
3.1.1. Явище осмосу. Переміщення води за градієнтом водного потенціалу в штучній «клітинці» Траубе
«Клітинка» Траубе — модель клітини, запропонована дослідником Траубе. Її одержують, поміщаючи кристал гексоцианоферату (II) калію K4[Fe (CN)6] або гексоцианоферату (III) калію K4[Fe (CN)6] у водний розчин СuSO4.
Навкруги кристала в результаті взаємодії солей утворюється осадкова мембрана гексоцианоферату (II) або (III) міді:
K4[Fe (CN)6]+ 2СuSO4 = Cu2[Fe (CN)6]+ 2K2SO4.
Ця мембрана проникна тільки для молекул води, але не для розчинених в ній речовин, тобто має властивість напівпроникності.
Матеріали і обладнання: 1) 0,5 % водний розчин СuSO4; 2) кристали гексоцианоферату (II) калію; 3) пробірки або циліндри на 10 мл.
Хід роботи
В невеликий циліндр або пробірку наливають на 3/4 об'єму 0,5 % розчину мідного купоросу і потім на дно цієї судини опускають кристал K4[Fe (CN)6].
Мембрана утворює замкнутий мішечок, який автор досліду Траубе назвав штучною клітинкою. Напівпроникна плівка K4[Fe(CN)6] розподіляє два розчини різної концентрації: усередині мішечка знаходиться концентрований розчин фероцианіду калію (що утворюється при розчиненні кристала солі), а зовні — розчин сульфату міді. Виникає струм води всередину мішечка, об'єм розчину фероцианіду калію збільшується, внаслідок чого мембрана розтягується. Будучи дуже тонкою, мембрана в окремих місцях розривається під дією гідростатичного тиску. В цих місцях солі знову взаємодіють, виникають нові ділянки мембрани, що призводить до нерівномірного збільшення розміру мішечка. Мішечок ростиме, поки увесь кристал не розчиниться. Подальше надходження води в мішечок призведе до розриву плівки, і вона осяде у вигляді пластівців на дно стаканчика.
Завдання: описати дослід, зробити малюнок, сформулювати висновок про механізм переміщення води через напівпроникну мембрану.
3.1.2 Визначення осмотичного тиску клітинного соку плазмолітичним методом (за де-Фрізом)
Концентрацію клітинного соку, що є розчином великої кількості різноманітних органічних і мінеральних речовин, частіше за все визначають за його потенційним осмотичним тиском. Плазмолітичний метод визначення осмотичного тиску клітинного соку полягає в тому, що зрізи досліджуваної тканини занурюють в ряд розчинів відомої концентрації, а потім розглядають в мікроскоп. Виходячи з того, що плазмоліз здатні викликати тільки гіпертонічні розчини, знаходять такий розчин, в якому спостерігається початковий (кутковий) плазмоліз не менше ніж у 50% клітин досліджуваної тканини. Ізотонічний розчин знаходитиметься між цим розчином і наступним (більш слабим), який не викликає плазмолізу. Звідси витікає, що концентрація ізотонічного розчину дорівнює (з відомою часткою погрішності) середньому арифметичному між концентраціями вказаних сусідніх розчинів.
Матеріали і обладнання: 1) цибулина синьої цибулі або листя традесканції та елодеї; 2) 1 М розчин NаС1 або сахарози; 3) дистильована вода; 4) бюретки з воронками (2 шт.); 5) годинникове скло; 6) банки або бюкси для розчинів (7 шт.); 7) кришки або шматочки скла для закриття банок (7 шт.); 8) мікроскоп; 9) предметні і покривні скельця; 10) скальпель; 11) лезо бритви; 12) препаровальна голка; 13) пензлик; 14) скляна паличка; 15) стакан з кип'яченою водою; 16) шматочки фільтрувального паперу; 17) олівець по склу; 18) термометр кімнатний.
Хід роботи
Приготувати по 5 мл розчинів NаС1 або сахарози концентрацією від 0,1 до 0,7 моль/л, наливаючи з бюреток в банки, забезпечені відповідними написами, 1 М розчин NаС1 і дистильовану воду. Заздалегідь скласти таблицю розведення:
Ретельно перемішавши розчини, закрити банки кришками або шматочками скла для захисту від випаровування.
Приготувати за допомогою бритви 14 зрізів досліджуваної тканини, наприклад шкірки синього лука, і помістити їх у воду на годинникове скло (вода повинна бути кип'яченою, щоб не було пухирців повітря). При зануренні у воду віддаляється сік, що витікає з пошкоджених клітин, і досягається однаковий стан всіх зрізів. Через декілька хвилин витягнути зрізи пензликом з води, обсушити фільтрувальним папером і занурити по 2 зрізи в кожний розчин, починаючи з самого концентрованого. При цьому необхідно стежити за тим, щоб зрізи не плавали на поверхні, а були занурені в розчини (якщо зріз спливає, його слід «втопити» препаровальною голкою).
Таблиця 3.1
Концентрація дослідного розчину, моль/л |
На 5 мл розчину | |
1М розчину NаС1, мл |
Води, мл | |
0,1 |
0,5 |
4,5 |
0,2 |
1,0 |
4,0 |
0,3 |
1,5 |
3,5 |
0,4 |
2,0 |
3,0 |
0,5 |
2,5 |
2,5 |
0,6 |
3,0 |
2,0 |
0,7 |
3,5 |
1,5 |
Через 20-30 хв. розглянути зрізи в мікроскоп в краплі відповідного розчину в тій же послідовності. Скляну паличку, якій наносилася крапля розчину, пензлик, скельця після кожного розчину необхідно ополоснути водою і витерти серветкою або фільтрувальним папером.
Результати досліду записати формою:
Таблиця 3.2
Концентрація розчину, моль/л |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
Ступінь плазмолізу |
|
|
|
|
|
|
|
Малюнок клітини |
|
|
|
|
|
|
|
В другому рядку вказати, в якому стані знаходиться більшість клітин зрізу (сильний плазмоліз, коли протопласт скорочується більш ніж на 1/3, слабкий плазмоліз — цитоплазма трохи відстає від клітинної стінки, кутковий плазмоліз або відсутність плазмолізу). В третьому рядку схематично замалювати одну клітину, характерну для даного зрізу.
Знайти ізотонічну концентрацію і обчислити осмотичний тиск клітинного соку за рівнянням Вант-Гоффа:
(3.3)
де Росм — осмотичний тиск, МПа;
R — універсальна газова постійна (0,00831 кДж/град-моль);
Т — абсолютна температура (273,4° С);
С — концентрація розчину, моль/л;
i — ізотонічний коефіцієнт, що показує відношення числа частинок (молекул і іонів) в розчині до початкової кількості молекул розчиненої речовини.
Для неелектролітів, наприклад для сахарози, i == 1. Для розчинів електролітів i залежить від числа іонів, на які розпадається молекула, і ступені дисоціації. Значення i для розчинів NаС1 дані в таблиці 3.3:
Таблиця 3.3.
Концентрація NаС1, моль/л |
1,0 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,01 |
Ізотонічний коефіцієнт |
1,62 |
1,64 |
1,66 |
1,68 |
1,70 |
1,73 |
1,75 |
1,78 |
1,83 |
1,93 |
Завдання: зробити висновок про залежність ступеню плазмолізу клітин від концентрації зовнішнього розчину (з відповідним поясненням).