Завдання для самостійної роботи Тема "Фізіологія рослинної клітини"

1. Поясніть, чому рослинна їжа є обов'язковим компонентом раціону людини та тварин?

2. При визначенні ІЕК тканин паростків тритікале (у зоні поділу кореня, розтягування та диференціювання) виявилось, що при рН=3,9 тканини набули відповідно синього, фіолетового та рожевого кольору. Яке положення ІЕК цих тканин?

3. ІЕК зон росту кореня (поділу, розтягування, диференціювання) відмічена відповідно при рН=3,2; рН=5,6; рН=6,4. Який заряд та забарвлення будуть мати тканини вказаних зон росту кореня при рН=2,0; рН=6,0; рН=8,0?

4. За допомогою якої якісної реакції можна виявити глюкозу у витяжці з рослинного матеріалу? Напишіть рівняння хімічної реакції.

5. Після проби Троммера в пробірці з витяжкою з рослинного матеріалу з'явився осад цегляно-червоного кольору. Про що це свідчить? Проілюструйте відповідь рівнянням хімічної реакції.

6. В колбу налили солодову витяжку, яка містить фермент амілазу, і прокип'ятили. Після охолодження в колбу добавили крохмальний клейстер, а за 30 хв декілька крапель слабкого розчину KI. Як забарвиться розчин у колбі? Чому?

7. На пластинці, виготовленій з крохмального агару, розмістили розрізані навпіл насінини ячменю (пророслі і ті, які ще не проросли). Через 1 год насіння зняли з пластинки і залили її слабким розчином KI. Поясніть результати досліду. Напишіть рівняння відповідних хімічних реакцій.

8. В колбу налили розчин крохмалю і прокип'ятили його. Потім розчин розподілили на дві пробірки: в першу (без охолодження) і в другу (після охолодження до 25°С) додали декілька крапель KI. Чи зміниться забарвлення розчину в пробірках? Відповідь обґрунтуйте.

9. У моркви запасним цукром є мальтоза, а в цукрового буряку — сахароза. Яким буде зовнішній ефект після проведення з витяжками моркви та цукрового буряка проби Троммера? Напишіть необхідні рівняння хімічних реакцій.

10. Сухе насіння рицини (високий вміст олії) майже не містить крохмалю, а в проростках, що вирощувалися у темряві, він міститься в значній кількості. Поясніть його походження.

11. Подрібнений рослинний матеріал залили водою і нагріли на киплячій водяній бані. Однакові кількості отриманої витяжки налили в дві пробірки. До першої додали рівний об'єм фелінгової рідини і довели до кипіння. В другу пробірку внесли 3 краплі 20% НСІ, скип'ятили, після чого додали фелінгову рідину і знову нагріли до 100° С. Які висновки можна зробити, якщо одержали наступні результати: а) в обох пробірках колір рідини не змінився, б) у першій пробірці колір рідини не змінився, у другій з'явився цегляно-червоний осад. в) в обох пробірках утворилася однакова кількість Cu₂O, г) в обох пробірках випав осад Cu₂O, причому в другій значно більше, ніж у перші й.

12. У дві пробірки налили порівну солодової витяжки, яка містить фермент амілазу, а згодом додали крохмальний клейстер. Протягом 10 хв першу пробірку витримували при температурі 15 °С, другу — при температурі 35 °С, після чого в обидві пробірки додали по декілька крапель слабкого розчину KI . Вміст першої пробірки набув фіолетового кольору, а другої — жовтого. Як пояснити одержані результати? Напишіть рівняння відповідних хімічних реакцій.

13. З червоного буряка вирізали два однакових брусочки, ретельно промили їх у проточній воді та помістили в пробірки: в першу додали воду кімнатної температури; вміст другої пробірки прокип'ятили протягом 5 хв; в третю — додали декілька крапель спирту; в четверту — декілька крапель хлороформу. Поясніть різну інтенсивність забарвлення рідини в пробірках.

14. Які запасні речовини переважають у насінні: а) злаків; б) олійних культур; в) бобових. Напишіть загальні формули відповідних запасних речовин.

15. Чому підмерзлі бульби картоплі солодкі на смак? Обґрунтуйте відповідь хімічними реакціями.

16. На пластинці, виготовленій з крохмально-желатинової суміші, помістили зрізи сухого та набубнявілого насіння кукурудзи і соняшника. Через 20 хв насіння зняли, а пластинку залили слабким розчином KI. Яким буде очікуваний результат досліду? Обґрунтуйте відповідь хімічними рівняннями.

17. Сухе насіння квасолі містить багато крохмалю. В проростку кількість крохмалю зменшується майже вдвічі, але вміст редукуючих цукрів виявився незначним на фоні збільшення вмісту білків. Чому? Обґрунтуйте відповідь хімічними рівняннями.

18. У свіжих коренях цукрового буряка містилося біля 1% цукрів, які редукують, а в підв’ялих — у 5 разів більше. Як це пояснити?

19. Відомо, що в період весняного сокоруху в пасоці деревних рослин місіться багато розчинних цукрів. Яке їх походження?

20. У дві пробірки налили однакову кількість солодової витяжки і крохмаленої о клейстеру. Одну пробірку витримали при температурі і 5° С, другу при 35° С протягом 10 хв., після чого в обидві пробірки додали декілька крапель розчину йоду. Вміст першої пробірки забарвився у фіолетовий колір, другої - у жовтий. Як пояснити отримані результати?

21. На пластинку з крохмального агару було поміщено проросле і непроросле насіння пшениці розрізане навпіл і змочене водою, Через годину насіння зняли з пластинки, а її залили розчином йоду. Яким буде результат цього досліду і як його пояснити?

22. У дві колби помістили по 1 г розтертого насіння рицини і налили однакову кількість води, після чого вміст однієї з колб прокип'ятили. Через якийсь час було проведене титрування розчином лугу. На титрування якої колби піде більше лугу і як це пояснити?

23. В чому проявляється структурна схожість між тваринними і рослинними клітинами? Чим відрізняються ці клітини? Які відмінності в функціях відповідають цим структурним відмінностям?

24. Чим відрізняються прокаріоти та еукаріоти? В чому можна бачити адаптивну цінність еукаріотичної організації?

25. У хлоропластів і мітохондрій крім зовнішньої мембрани є ще внутрішня мембранна система. В чому полягають функції цих внутрішніх мембран?

26. Деякі антибіотики, наприклад, валіноміцин та граміцидин порушують функції мембран. Як можна пов’язати викликані ними зміни з антибіотичною активністю цих речовин?

27. Чи можна вважати присутність якого-небудь ферменту в рослинному екстракті переконливим доказом того, що цей фермент активний також і в самій рослині? Чи є відсутність визначеної ферментативної активності в гомогенаті рослинної тканини переконливим доказом того, що цього ферменту немає також і в самій рослині? Чому?

28. Плазмодесми характеризуються як структури, завдяки яким рослина являє собою не просто групу окремих клітин, а деяке угруповання живих протопластів, тісно між собою пов’язаних. На чому ґрунтується це ствердження?

29. Під дією цитохалазину В мікрофіламенти агрегують. Як на ваш погляд, повинна впливати на ріст рослин обробка рослинної тканини цим лікарським препаратом? Поясніть.

30. Що характеризується таким покажчиком як рН? Мірою чого він служить в числовому виразі? Чому так важливо що рН цитоплазми строго регулювався? Яким способом досягається ця регуляція?

31. Опишіть структуру і функції клітинної стінки. Як формується клітинна стінка?

32. Клітину помістили в 0,3 М розчин сахарози. В якому напрямку рухатиметься вода, якщо відомо, що осмотичний тиск клітинного соку дорівнює 10 атм, тургорний тиск — 8 атм, а температура розчину — 15 °С?

33. Клітину з осмотичним тиском клітинного соку 5 атм занурили в розчин КС1, осмотичний тиск якого 10 атм. Що станеться з клітиною? Відповідь обгрунтуйте розрахунками.

34. Обчисліть осмотичний тиск клітинного соку, якщо відомо, що в 0,3 М і а 0,4 М розчинах сахарози плазмоліз клітини відсутній, а в 0,5 М та 0,6 М розчинах він спостерігається.

35. Визначте всисну силу клітини, якщо відомо, що в розчинах з осмотичним тиском 3 атм та 5 атм клітина збільшується в об'ємі, а в розчині з осмотичним тиском 7 атм — зменшується.

36. Клітина знаходиться в стані повного насичення водою. Осмотичний тиск клітинного соку дорівнює 8 атм. Обчисліть всисну силу цієї клітини.

37. Після занурення шматочка рослинної тканини в 10%-ний розчин сахарози концентрація останнього не змінилася. В якому напрямку зміниться концентрація 12%-ного розчину сахарози, якщо в нього помістити вищевказаний шматочок рослинної тканини? Відповідь поясніть.

38. Обчисліть тургорний тиск клітини, якщо відомо, що осмотичний тиск клітинного соку дорівнює 12 атм, а всисна сила клітини становить 5 атм.

39. Клітина знаходиться в стані в'янення (початок плазмолізу). Визначте осмотичний тиск клітинного соку, якщо відомо, що всисна сила клітини дорівнює 5 атм.

40. Обчисліть осмотичний тиск клітинного соку при температурі 17°С, якщо відомо, що ізотонічний розчин сахарози для даної клітини має концентрацію 0,3 М (для сахарози і = 1)?

41. Осмотичний тиск клітинного соку дорівнює 10 атм, а тургорний тиск цієї клітини дорівнює 3/4 від максимальної величини. Чому дорівнює всисна сила клітини?

42. Обчисліть всисну силу та концентрацію клітинного соку (за нормальних умов), якщо відомо, що в розчинах вуглеводів з осмотичним тиском 2 та 3 атм клітини збільшилися в об'ємі, а в розчинах з осмотичним тиском 5 та 6 атм зменшилися?

43. Обчисліть осмотичний тиск 0,3 М розчину хлористого натрію (за нормальних умов), ізотонічний коефіцієнт якого дорівнює 1,75.

44. В якого розчину осмотичний тиск буде вищий: в 5%-ного розчину сахарози чи в 5%-ного розчину глюкози? Відповідь обґрунтуйте відповідними розрахунками.

45. Обчисліть осмотичний тиск клітинного соку, якщо відомо, що ізотонічний для даної клітини розчин сахарози має концентрацію 0,3 М (за нормальних умов).

46. Клітину, осмотичний тиск клітинного соку якої становить 5 атм, помістили в розчин хлористого калію з осмотичним тиском 10 атм. Що відбуватиметься з клітиною? Відповідь поясніть.

47. Шматочки рослинної тканини занурили в 1 М розчин хлористого натрію та 1 М розчин сахарози. В якому випадку спостерігатиметься більш виражений плазмоліз і чому?

48. Клітина занурена в 0,8 М розчин сахарози. В якому напрямку ру­хатиметься вода, якщо відомо, що осмотичний тиск клітинного соку дорівнює 10 атм, а тургорний тиск — 8 атм? Відповідь обгрунтуйте розрахунками.

49. Клітину з осмотичним тиском 12 атм занурили в ізотонічний розчин. Що відбуватиметься з клітиною? (Розгляньте два можливих варіанти).

50. Обчисліть осмотичний тиск клітинного соку (за рівнянням Вант-Гоффа), якщо відомо, що кімнатна температура становить 20^оС, ізотонічна концентрація розчину NаСІ дорівнює 0,5 М (для NаСІ і = 1,70).

51. Один шматочок епідерми синьої цибулі витримали в гіпертонічному розчині КNО₃, а другий — в Са(NОз)₂. В клітинах якого зі шматочків швидше настане випуклий плазмоліз? Чому?

52. Чому при вивченні впливу іонів К⁺ та Са²⁺ на в’язкість цитоплазми використовують 1,0 М розчин нітрату калію та 0,7 М розчин нітрату кальцію? Чому використовують різні концентрації плазмолітиків?

53. Дослідним шляхом встановлено, що осмотичний тиск клітинного соку в клітинах бульби картоплі при температурі 18°С дорівнює 12 кПа. Розчин сахарози з якою концентрацією (в молях) необхідно взяти, щоб в даних клітинах відбувся плазмоліз?

54. Два шматочки епідерми синьої цибулі (відповідно з живими та вбитими при нагріванні клітинами) занурили в гіпертонічний розчин сахарози. Що спостерігатиметься і чому?

55. В три пробірки помістили по одному шматочку червоного буряка, ретельно промитому під струменем води. В першу пробірку додали воду, в другу — концентровану оцтову кислоту, а в третю — концентрований луг (КОН). В якій з пробірок забарвлення розчину буде інтенсивнішим і чому?

56. Один зі шматочків епідерми синьої цибулі занурили в гіпертонічний розчин сахарози, другий — сечовини. В першому випадку спостерігався стійкий плазмоліз, а в другому — плазмоліз змінився деплазмолізом. Чому?

57. Обчисліть осмотичний тиск 15%-ного розчину глюкози при температурі 20°С?

58. Чому дорівнює всисна сила і тургорний тиск клітини: а) при повному насиченні її водою; б) недонасиченні; в) циторизі?

59. Шматочки епідермісу цибулі (живі та вбиті при нагріванні) обробили протягом 10 хв 0,02%-ним розчином нейтрального червоного і ретельно промили водою. В якому випадку клітини забарвляться і чому?

60. Дві живі клітини симпластно контактують між собою. В якому напрямку рухатиметься вода, якщо осмотичний тиск клітинного соку першої клітини становить 10 МПа, а другої — 8 МПа? Розгляньте можливі випадки.

61. Обчислити осмотичний тиск 0,2М розчину KCl при 7⁰ С. Ізотонічний коефіцієнт даного розчину дорівнює 1,8.

62. У яких рослин більший осмотичний тиск клітинного соку: у тих, що ростуть на солончаках чи у рослин незасолених грунтів? У тих, що ростуть в тінистому вологому місці чи у рослин степу? Як пояснити ці відмінності?

63. При зануренні молодого листочка елодеї в гіпертонічний розчин сахарози у клітин, що закінчили ріст, через 20 хвилин наступив випуклий плазмоліз, тоді як в клітинах, що ростуть, близько однієї години зберігався угнутий плазмоліз. Як пояснити одержані результати?

64. Розчини з осмотичним тиском 1 та 1,2 МПа визвали плазмоліз клітин дослідної тканини, а в розчинах, осмотичний тиск котрих 0,6 та 0,8 МПа, плазмолізу не спостерігалось. Чому дорівнює осмотичний тиск клітинного соку?

65. Температура замерзання клітинного соку -2⁰ С. Знайти осмотичний тиск цього соку при 17⁰ С. Кріоскопічна стала розяину сахарози дорівнює 1,86.

66. Чому дорівнює всисна сила клітини і тургорний тиск: при повному насиченні клітини водою; при плазмолізі?

67. Клітина знаходиться в стані повного насичення водою. Осмотичний тиск клітинного соку 0,8 МПа. Чому дорівнює всисна сила та тургорний тиск цієї клітини?

68. Чи можна відняти воду від клітини після досягнення нею стану повного зав'ядання, тобто повної втрати тургору? Поясніть.

69. Клітина занурена в дистильовану воду. В якому випадку клітина буде всмоктувати воду, а в якому не буде?

70. Клітина занурена в розчин. Осмотичний тиск клітинного соку 7 МПа, зовнішнього розчину – 0,5 МПа. Куди піде вода? (Розгляньте три можливих варіанти).

71. Чому дорівнює всисна сила та тургорний тиск зануреної в розчин клітини після встановлення рівноваги між клітиною і розчином, якщо відомо, що осмотичний тиск клітинного соку 1,6 МПа, а зовнішнього розчину – 1,2 МПа.

72. Кусочки однієї і тієї ж рослини занурені в ряд розчинів з осмотичним тиском 0,3; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 МПа. Клітини цієї тканини перед зануренням мали тургорний тиск клітинного соку 0,5 МПа, а осмотичний – 1,5 МПа. В яких розчинах клітини будуть - всмоктувати воду; віддавати воду; буде спостерігатися плазмоліз.

73. Куски кореня буряка були зміряні і занурені на 30 хв. В розчини сахарози різної концентрації. Виявилось, що в 0,3 М розчині довжина куска не змінилася, в 0,4 М – зменшилась, а в 0,2 М – збільшилась. Як пояснити одержані результати.

74. В яку сторону зміниться довжина кусочка рослинної тканини при зануренні її в розчин з осмотичним тиском 1 МПа, якщо відомо що кусочок цієї ж тканини в розчині з осмотичним тиском 0,8 МПа не змінив своїх розмірів.

75. В 6 посудин налиті розчини NaCl з концентраціями: 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 М. В ці розчини помістили смужки з картоплі, довжина яких до занурення складала 40 мм. Через 30 хв. їх довжина виявилась рівною відповідно: 42, 40, 38, 35, 35, 35 мм. Поясніть одержані результати. Чому довжина смужок виявилась однаковою в трьох останніх розчинах?

76. Дві живі клітини торкаються одна одної. Куди піде вода, якщо осмотичний тиск клітинного соку першої клітини 1 МПа, а другої 0,8 МПа? Розберіть три можливих варіанти.

77. При розгляданні в мікроскоп зрізів однієї і тієї ж рослинної тканини, занурених в гіпертонічні розчини сахарози і мочевини, виявилось, що розчин сахарози визвав стійкий плазмоліз, що зберігався довгий час, тоді як в розчині мочевини недовгий плазмоліз змінився самовільним деплазмолізом. Як пояснити ці результати?

78. Поясніть причини, які спричиняють стійкій плазмоліз клітин у розчині сахарози, тимчасовий плазмоліз у розчині гліцерину та відсутність плазмолізу у розчині нейтрального червоного.

79. Чи буде клітини без клітинної оболонки увесь час поглинати воду?

80. Як пояснити набубнявіння в воді маслянистого насіння не дивлячись на те, що жири мають гідрофобні властивості.

81. В клітинах яких рослин осмотичний тиск клітинного соку вищий: а) що ростуть на солончаку чи на звичайному ґрунті; б) що ростуть на відкритій місцевості чи в затінку? Чим це пояснюється?

82. Рослину пересадили в грунт, осмотичний тиск ґрунтового розчину якого дорівнював 3 кПа. Чи приживеться рослина, якщо в момент пересадки осмотичний тиск клітинного соку становив 8 кПа, а тургорний тиск — 5 кПа, якщо: а) W, % — максимальна; б) W, % — мінімальна?

83. Чому у рослин, що зростають в умовах жаркого та сухого клімату, в'язкість цитоплазми, як правило, вища, ніж у мезофітів?

84. Насіння різних рослин з певною вагою занурили в воду. Через добу маса насіння кукурудзи збільшилася на 30%, гороху — на 110%. Як це пояснити?

85. Корені однакових саджанців занурили в розчини нешкідливих солей. Визначте механізм поглинання води саджанцями, якщо осмотичний тиск клітинного соку їхніх кореневих волосків дорівнює 0,5 МПа, а осмотичний тиск розчинів солей — 0,1 МПа; 0,3 МПа; 0,5 МПа; 0, 7 МПа?