3 Определение осмотического потенциала клеточного сока методом Уршпунга

рис. 6 Синтез белка на рибосоме

Рис. 7. Вторичная структура белка: в — а-спираль; б —складчатая структура (по Р. Бохински, 1987)

8.

9.

Материалы и оборудование: растительные объекты (листья, корнеплоды), 1 н раствор NaCl или 1 н раствор сахарозы, дистил. вода, 2 бюретки с воронками, 2 химических стаканчика, штатив, 10 пробирок на 15-20 мл, мерные пробирки, пинцет, пробочное сверло d=5 мм, карандаш по стеклу.

Ход работы

1. Пронумеровать 10 пробирок на 15-20 мл. (1-10).

2. Заполнить бюретки: 1 - Н₂0; 2 - 1 н раствором NaCl (или сахарозы).

3. Приготовить растворы по 10 мл в пробирках объемом 15-20 мл (см. табл. в работе 2).

4. Приготовить растительный материал:

• из корнеплодов вырезать пробочным сверлом высечь 10 одинаковых цилиндров d=5 мм и длиной 40-70 мм;

• из листьев вырезать 10 полосок шириной около 5 мм и длиной 40 - 70 мм. Длина всех цилиндров и полосок для одного опыта должна быть строго одинаковая.

5. Поместить по одному цилиндрику корнеплодов или по одной полоске листьев в пробирки, выдерживать в течение 30-60 минут (время должно быть строго одинаковым для всего опыта).

6. Длину каждого бруска точно измеряют с помощью линейки перед экспозицией и после нее.

5. Результаты занести в таблицу.

5. Рассчитать осмотический потенциал по формуле: P=RTiC, где Р - осмотический потенциал;

R - газовая постоянная = 0,0821;

Т - температура в Кельвинах (T=273+t°C);

С - найденная концентрация клеточного сока;

i - изотонический коэффициент (NaCl - 1,5; сахароза - 1,0).

5. Сделать выводы.

Таблица

Концентрация растворов, н	Длина растительных объектов до экспозиции, мм	Длина растительных объектов после экспозиции, мм	Изменение длины, мм
0,1			.
0,2
0,3
0,4
0,5

4 Зависимость набухания семян от характера запасных веществ.

Вследствие того что орбиты с неподеленными электронами атома кислорода лежат в плоскости, перпендикулярной плоскости молекулы, а угол между ядрами водорода составляет 104,5° (109,5° для льда), возникает структура тетраэдра с четырьмя полюсами электрических зарядов: двумя положительными и двумя отрицательными.

Каждая молекула воды, являясь диполем с тетраэдрическим распределением электронов вокруг атома кислорода, может взаимодействовать с четырьмя другими молекулами воды за счет электростатического взаимодействия атомов Н и О соседних молекул.

Молекулы 1 и 2 находятся в плоскости чертежа; 3 — над плоскостью; 4 — под ней. Жидкая вода в зависимости от температуры может находиться либо в жидко-кристаллической форме, либо в свободном состоянии.

В электрическом поле катиона все ближайшие молекулы воды ориентируются отрицательными полюсами внутрь (рис. 5.4), а вокруг аниона внутрь направлены положительные полюсы молекул воды. Этот внутренний, прочно связанный с ионом слой молекул воды называют первичной, или ближней, гидратацией (сольватацией).

Однако ион, связывая определенное число молекул воды из своего непосредственного окружения, в результате иондипольного взаимодействия ориентирует также более далеко расположенные диполи воды. Эту гидратацию называют вторичной или дальней.

Цель занятия: установить зависимость набухания семян от характера запасных веществ.

Материалы и оборудование: семена гороха и пшеницы; весы; чашки Петри; водопроводная вода; фильтровальная бумага.

Вводные пояснения

При соприкосновении с влажным субстратом сухие семена поглощают воду и увеличиваются в объеме благодаря набуханию белков, крахмала и других гидрофильных коллоидов, при этом у некоторых семян возникает большое давление (до 100 МПа). В основе набухания лежит гидратация коллоидов – взаимодействие веществ с водой, приводящее к уменьшению ее подвижности. Главную роль в процессе набухания семян играют наиболее гидрофильные вещества – белки. Набухание белков имеет большое значение для биохимической активности клетки.

Гидратация белков включает три процесса:

1) электронейтральную гидратацию путем образования водородных связей между атомами О и N полярных групп (карбоксильной, спиртовой, аминной, амидной и др.) и водородом воды (наиболее важный процесс, приводящий к значительному увеличению объема и повышению температуры);

2) ионную гидратацию – притяжение диполей воды ионизированными группами белка – СОО ^– и – NH₃⁺;

3) иммобилизацию молекул воды, попадающих в замкнутые полости белковых глобул.

Ход работы

Поместить в чашки Петри навески (2-5 г) семян пшеницы и гороха и залить водопроводной водой, обратив внимание на полное смачивание семян. Через 2-3 ч извлечь семена из чашек, быстро обсушить фильтровальной бумагой и взвесить. Увеличение массы выразить в процентах от исходной.

Задание 1. Результаты опыта записать в таблицу

Растение	Масса семян, г		Прибавка к массе
	исходная	после набухания	г	%
Пшеница
Горох

Задание 2. По результатам работы сделать вывод с учетом того, что семена отличаются разным содержанием основных запасных веществ – крахмала и белка (в семенах пшеницы содержится в среднем около 16 % белка и 70 % крахмала, в семенах гороха – до 34 % белка и 48 % крахмала).