Скорость движения цитоплазмы в клетках элодеи в различных условиях

Варианты факторов	Скорость движения цитоплазмы (мкм/с)	вывод
Вода + 20ºС
Вода + 40ºС
Раствор этанола
Вода + 20ºС + освещение 5 мин
Вода + 20ºС + освещение 10 мин
Вода + 20ºС + освещение 15 мин

Наружная цитоплазматическая мембрана клетки (плазмалемма) отделяет клетку от окружающей среды, контролирует транспорт веществ в клетку и из клетки, первая воспринимает информацию о внешней среде. Внутриклеточные мембраны обеспечивают пространственную упорядоченность многочисленных процессов, протекающих в клетке. Они создают изолированные 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 ее гибели мембраны становятся полностью проницаемыми.

Опыт 3. Сравнение проницаемости мембран живых и мертвых клеток

Цель опыта: пронаблюдать за проницаемостью клеточного сока в живых и поврежденных клетках.

Материалы и оборудование: пробирки – 5 шт., спиртовка, спички, 30%-ный раствор уксусной кислоты, 50%-ный раствор этилового спирта, хлороформ, ФЭК, кюветы.

Растения: корнеплод столовой свеклы.

Все важнейшие проявления жизнедеятельности клетки связаны с мембранами. Одним из наиболее общих, неспецифических и быстрых ответов растительного организма на воздействие различных факторов внешней среды является изменение проницаемости клеточных мембран.

Удобным объектом для наблюдения служат ткани растений, клетки которых содержат в вакуолях красящие вещества, например, бетацианин. Этот пигмент находится в клеточном соке, хорошо растворим в воде и его молекула имеет достаточно большие размеры (М=564). Чтобы попасть во внешнюю среду, молекула бетацианина должна пройти через тонопласт, основной цитоплазматический матрикс и плазмалемму. Диффузия бетацианина из вакуоли в среду может проходить достаточно быстро при действии различных факторов или агентов, вызывающих изменение проницаемости мембран.

Ход работы: нарезать соломкой корнеплод красной свеклы. Для удаления содержимого поврежденных клеток полоски промыть в проточной воде.

В пять пробирок поместить предварительно нарезанные и отмытые в воде полоски корнеплода красной свеклы длиной 1,5–2 см и залить растворами согласно схеме опыта, приведенной в табл. 2. Кусочки должны быть полностью погружены в растворы.

Содержимое второй пробирки вскипятить, третьей – сильно встряхнуть для перемешивания наркотика (хлороформа) с водой. Через 30 мин определить оптическую плотность полученных растворов за сине-зеленым светофильтром (490 нм), полученные значения занести в рабочую тетрадь, в табл. 2, в качестве показателя «Степень окраски раствора».

Задание: выявите различия в проницаемости мембран живых и мертвых клеток. Распределите номера пробирок по нарастанию степени окраски. Проанализируйте полученные результаты, исходя из условий проведения эксперимента, и запишите вывод о проницаемости живой, наркотизированной или мертвой протоплазмы для клеточного сока.

Таблица 2

Схема записи опыта

№ пробирки	1.	2.	3.	4.	5.
Вариант опыта	Водопроводная вода	Водопроводная вода (кипячение)	Водопроводная вода + несколько капель хлороформа	30%-ный раствор уксусной кислоты	50%-ный раствор этилового спирта
Степень окраски раствора

Опыт 4. Обнаружение тонопласта (по де Фризу)

Цель опыта: показать различие свойств плазмалеммы и тонопласта.

Материалы и оборудование: микроскоп, предметные и покровные стекла, скальпель или нож, пинцет, препаровальная игла, фильтровальная бумага, 10% раствор KNO₃ с эозином.

Растения: бесцветный лук (Allium cepa).

Ход работы:

Эпидермис вогнутой (морфологически верхней) стороны чешуи бесцветного лука помещают на предметном стекле в каплю 1М (10%) раствора KNO₃ с эозином. Через 3-5 мину начинают наблюдения под микроскопом. Хорошо заметно уменьшение объема вауколи. Вначале протоплазма окружает вакуоль тонким слоем, но очень быстро начинается набухание протоплазмы, а затем отмирание протоплазмы и ядра, вызванные совместным действием KNO₃ и эозина, которые проникли в мезоплазму. Участки отмершей протоплазмы, окрашенные в ярко-розовый цвет хорошо заметны. В течение длительного времени вакуоль остается сократившейся, но не окрашенной в розовый цвет. Следовательно, ни KNO₃, ни эозин не проникают через тонопласт в вакуоль.

Задание: зарисовать наблюдаемые картины и сделать выводы.