Питання модульної контрольної роботи №1

1. Який заряд має молекула білка в кислому середовищі при надлишку іонів водню?

2. Як називається значення рН середовища, при якому позитивний і негативний заряди взаємно компенсуються і молекула амінокислоти втрачає заряд?

3. У білковій молекулі є гідрофільні (полярні, іонізуючі) бічні ланцюги і гідро­фобні (неполярні) вуглецеві залишки. Які з цих бічних ланцюгів повернуті всередину глобули під час утворення третинної структури білка і стабілізують її?

4. Визначити, які властивості проявляє білкова молекула у водному середовищі.

5. Які явища лежать в основі денатурації білка?

6. Білки — це структуроутворюючий та функціонально активний матеріал протопласта. На якому рівні структури проявляються функціональна специ­фічність і біологічна активність білкових молекул?

7. Які з амінокислот відносяться до ароматичних?

8. До складу хроматину входять ДНК і спеціальні білки -…

9. Рослинні жири на відміну від тваринних обов‘язково містять…

10. Декстрини – це:

11. Здерев’яніння клітинної стінки зумовлено відкладенням…

12. Яка фракція білків розчинна у розчинах солей?

13. Рослинну амілазу одержують з…

14. Гідроліз крохмалю при проростанні насіння злаків здійснюється ферментом…

15. Фосфоліпіди мембран володіють властивістю…

16. Що таке взаємоперетворення мембран?

17. Як мембрани зумовлюють хімічну гетерогенність клітини?

18. Плазмоліз – це процес…

19. Плазмоліз спостерігається при поміщенні клітин у розчин…

20. Що таке циториз?

21. Тонопласт – це…

22. Одномембранною є органела…

23. Двумембранними є органели…

24. Немембранними є органели…

25. Основними компонентами клітинної стінки є…

26. Де в клітині відбувається накопичення антоціанів?

27. Протопласти – це:

28. Органела, що виникає при проростанні насіння олійних культур…

29. Симпласт – це…

30. Апопласт – це…

31. Рослинна клітина не розривається при зануренні в гіпотонічний розчин, оскільки…

32. Мікротрубочки складаються з…

33. Депо мінеральних іонів в клітині служить…

34. Де в клітині знаходяться рибосоми?

35. Знешкодження непотрібних клітині речовин відбувається…

36. Які органели беруть участь у процесі використання жирів як енергетичного субстрату?

37. Кількість мітохондрій в зрілій клітині дорівнює…

38. Які пластиди не мають пігментів…

39. Рух цитозолю в клітині здійснюється за участі…

40. Рух цитоплазми є явищем, залежним від…

41. Життєздатність насіння можна визначити за…

42. Мінімальна кількість води, при якій рослина здатна підтримувати свій гомеостаз для більшості рослин складає…

43. Для якої системи характерний осмотичний тиск?

44. За рахунок яких сил вода утримується у вакуолі?

45. Окрім кореня органом надходження значної кількості води в рослини може служити…

46. Водний дефіцит — це…

47. Яка органела рослинної клітини є найбільш обводненою?

48. Вода, що зв'язується молекулами біополімерів, називається…

49. Воду, зв'язану іонами або низькомолекулярними сполуками, називають…

50. Осмосом називається…

51. Роль напівпроникної мембрани в клітині виконує…

52. Осмотичний тиск для розчинів електролітів можна розрахувати за рівнянням…., де….

53. Тургорним називають тиск…

54. Як змінюється хімічний потенціал будь-якого розчину із збільшенням концентрації розчинених речовин?

55. «Осмотичний потенціал» (ψ_π) клітини при збільшенні концентрації розчинених речовин…

56. В стані насичення водний потенціал клітини…

57. Вода поступатиме в ту клітину, у якої :водний потенціал…

58. В стані в'янення водний потенціал клітини…

59. При нестачі води в ґрунті в яких органелах спочатку виникає водний дефіцит?

60. У більшості рослин помірної зони осмотичний потенціал дорівнює…

61. У якого органа рослини негативна величина осмотичного потенціалу більша?

Модуль 2

4. ВОДНИЙ ОБМІН РОСЛИН

Мета.

Дослідити основні етапи водного обміну рослин, процеси поглинання, пересування та випаровування води в залежності від фізіологічного стану рослини, оволодіти основними засобами визначення транспіраційної активності тканин

Питання до обговорення.

1. Форми води в рослині.

2. Надходження води у рослину, нижній кінцевий двигун.

3. Радіальний та висхідний транспорт.

4. Верхній кінцевий двигун. Транспірація, види, інтенсивність, значення.

4.1 Визначення різних форм води в рослині

Нормальний хід процесів життєдіяльності клітин обумовлений не тільки їх загальним обводненням, але і співвідношенням вільної і зв'язаної води.

Вільною називають воду, що зберегла всі або майже всі властивості чистої води. Вільна вода легко пересувається, вступає в різні біохімічні реакції, випаровується в процесі транспірації і замерзає при низьких температурах. Зв'язана вода має змінені фізичні властивості.

Молекули води завдяки їх діпольності можуть взаємодіяти як друг з другом, так і з молекулами інших хімічних сполук. Завдяки водневим зв'язкам, молекули води утворюють ажурну квазікристалічну структуру з тетраедричною координацією сусідніх молекул. Така решітка (кристалічна вода) може відносно міцно зберігатися в гелеподібних структурах і біологічних мембранах. В рідкому стані тепловий рух молекул не дає можливості формуватися постійній жорсткій решітці. В цьому випадку час існування окремих структур не перевищує 10^-9 – 10^-10 сек.

Іншим способом взаємодії води з речовинами клітини є хемогідратація низькополімерних (осмотично зв'язана) і високополімерних (колоїдно зв'язана вода) сполук. Біля кожної полярної або іонізованої групи розташовується декілька шарів орієнтованих молекул води, складаючи гідратну оболонку (гідратаційно зв’язана вода).

Крім кристалічно і гідратаційно зв'язаної води у фізіології розглядають поняття структурно зв'язаної води. Це вода, яка вступає у взаємодію з молекулами органічних сполук завдяки водневим зв'язкам. Вона грає велику роль при формуванні структури цитоплазми. В певних умовах в молекулах білка відбуваються конформаційні перетворення, перехід фібрил у глобули, золя у гель і т.д. При цьому молекули води можуть утворювати тривимірну сітку або вузькі порожнисті простори, заповнені водою. Ця вода виявляється зв'язаною через свою просторову ізольованість. Даний тип структурно зв'язаної води отримав назву імобілізованої.

Провести чітку грань між вільною і зв'язаною формами води дуже важко. До міцно зв'язаної води слід віднести велику частину води, що утримується при хемогідратації іонів і молекул низько- і високополімерними сполуками, до слабкозв‘язаної – воду дифузних шарів гідратаційних сфер, молекули яких зберегли рухливість, структурно зв'язану воду та осмотично поглинену воду клітинного соку.

Суть методу полягає в тому, що наважка досліджуваного рослинного матеріалу поміщається в розчин сахарози певної концентрації (наприклад, 30%). За зниженням концентрації цього розчину, визначеної за допомогою рефрактометра, можна визначити, скільки води віднімає розчин з висічок. Розчин віднімає з висічок вільну, вірніше, слабко зв'язану, легко рухому воду. В іншій паралельній наважці визначається загальна кількість води в рослинному матеріалі. За різницею між кількістю загальної і вільної води знаходять зв'язану воду.

Матеріали і обладнання: 1) рефрактометр; 2) бюкси; 3) піпетки на 5 мл; 4) сушильна шафа; 5) терези з важками.

Хід роботи

Вміст води визначається в листях різних рослин. В заздалегідь зважені скляні бюкси з притертими кришками наливають по 2 мл 30% розчину сахарози. Бюкси зважують і по різниці між першим і другим зважуванням визначають вагу розчину сахарози в бюксі. Потім дуже швидко береться наважка висічок листа ( близько 0,5 г) і поміщається в бюкси з сахарозою, після чого бюкси знову зважуються і залишаються при кімнатній температурі на 2 години. Вільна вода витягується сахарозою з досліджуваного об'єкту і внаслідок цього концентрація початкового розчину сахарози змінюється. Визначають концентрацію початкового і дослідного розчинів сахарози. Зміна концентрації розчину сахарози вказує на кількість води, витягнутої з об'єкту.

Розрахунок вільної води проводиться за формулою:

(4.1), де

Х – кількість вільної води, %;

А – відсоток сахару в початковому розчині;

В – відсоток сахару в дослідному розчині;

С – вага розчину сахарози;

D – вага наважки рослинного матеріалу, в г.

Загальний вміст води визначається шляхом висушування приблизно1 г наважки рослинного матеріалу в сушильній шафі при температурі 105⁰С протягом 2-3 годин до постійної ваги:

(4.2), де

y– загальний вміст води, %;

А – вага висушеної наважки, г;

В – вага сирої наважки, г;

Кількість зв'язаної води розраховується за різницею між загальною кількістю води і кількістю вільної води.

Таблиця 4.1.

Об‘єкт	Вага порожнього бюкса	Вага бюкса з розчином сахарози	Вага бюкса з сахарозою і наважкою	% початкового розчину сахарози	% дослідного розчину сахарози	Кількість загальної води ,%	Кількість вільної води,%	Кількість зв'язаної води,%

Завдання: заповнити таблицю 4.1., зробити висновок про загальну кількість води в рослинній тканині та про співвідношення форм води в листі.