Тема 1.Физиология клетки Лабораторная работа №1.Свойства клеточных мембран.

Наружная цитоплазматическая мембрана клетки (плазмалемма) отделяет клетку от окружающей среды, контролирует транспорт веществ в клетку и из клетки, первая воспринимает информацию о внешней среде. Внутриклеточная мембрана обеспечивает пространственную упорядоченность многочисленных процессов, протекающих в клетке. Они создают изолирование пространства (компартменты), в которых одновременно могут протекать противоположно направленные процессы. В мембраны встроено большое количество мультиферментных комплексов, транспортных систем, рецепторных молекул, обеспечивающих протекание основных жизненных процессов.

Важнейшее свойство клеточных мембран- избирательная проницаемость, благодаря которой через них проходят молекулы только некоторых веществ. Это свойство может изменяться в зависимости от процессов, протекающих в клетке. Избирательная проницаемость мембраны сохраняется до тех пор, пока клетка остается живой. После гибели ее мембраны становятся полностью проницаемыми.

Цель работы : изучить функциональные способности живых клеток.

Материалы и оборудование: микроскоп, предметные и покровные стекла, стеклянная палочка, препаровальная игла, скальпель или лезвие безопасной бритвы, пинцет, пробирки, штатив для пробирок, фильтровальная бумага, спиртовка, 30% раствор уксусной кислоты, 1 м раствор роданида калия, 1 м раствор нитрата калия, 0,7 раствор нитрата кальция, 1 м раствор карбанида.

Растения: корнеплод столовой свеклы, луковица лука репчатого.

1. Сравнение проницаемости мембран живых и мертвых клеток.

В вакуолях клеток корнеплода сахарной свеклы содержится бетацианин - пигмент, придающий ткани корнеплода окраску. Тонопласты живых клеток непроницаемы для молекул этого пигменты. После гибели клеток тонопласт теряет свойство полупроницаемости, становится проницаем, молекулы пигмента выходят из клеток и окрашивают воду.

Ход работы:

Корнеплод свеклы после удаления покровных тканей разрезают на кубики ( сторона кубика 5 мм) и тщательно промывают водой, чтобы удалить пигмент вышедший из поврежденных клеток. Затем по одному кубику опускают в 3 пробирки. В первую и вторую наливают по 5 мл воды, в третью- 5 мл 30%-ного раствора уксусной кислоты. Первую пробирку оставляют для контроля. Содержимое второй кипятят 2-3 минуты. Во второй и третьей пробирках, где клетки были убиты кипячением или кислотой, вода окрашивается, а в первой пробирке остается неокрашенной.

Задание: выявить различия в проницаемости мембран живых и мертвых клеток, и сделать вывод о причинах этих различий.

2. Влияние ионов калия и кальция на форму плазмолиза.

В ходе плазмолиза форма плазмолизированного протопласта меняется. Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь в некоторых местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым. Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, частично сохраняя связь с ними поверхность протопласта между этими токами имеет вогнутую форму.На этом этапе плазмолиз называется вогнутым. Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз может иметь называние выпуклого, а если у протопласта связь клеточной стенкой в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Такой плазмолиз носит название судорожного (рис.1)

Время, в течение которого вогнутый плазмолиз переходит в выпуклый , позволяет оценивать степень вязкости цитоплазмы. При сравнении вязкости цитоплазмы в растворах солей К и Са можно отметить, что ионы К, проникая в цитоплазму , повышают ее гидрофильность, уменьшают вязкость и способствуют ее быстрому отрыву от клеточной стенки. Поэтому в растворах солей Калия плазмолиз быстро принимает форму выпуклого. Ионы Са, наоборот, повышают вязкость цитоплазмы, увеличивают силы сцепления ее с клеточной стенкой , и плазмолиз принимает форму судорожного плазмолиза.

Ход работы:

На одно предметное стекло наносят каплю 1м раствора нитрата калия, на другое- 0,7 м раствора нитрата Са. В обе капли помещают по кусочку эпидермы лука, снятой с вогнутой поверхности одной и той же чешуи луковицы, накрывают покровными стеклами. Через 5-10 мин. Препараты рассматривают под микроскопом. Объектив 40-кратный.

Задание: зарисовать формы плазмолиза, описать работы и сделать выводы.