ПЛАЗМОЛИЗ Клеточный сок становится гипертоническим
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Тема:Явление плазмолиза и деплазмолиза в растительных клетках.
Цель:сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умения работать с микроскопом, проводить наблюдение и объяснять полученные результаты.
Оборудование:микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, раствор поваренной соли, репчатый лук.
Теоретический материал
Плазмолиз— это отделение пристеночного слоя цитоплазмы от твердой оболочки растительной клетки вследствии утраты ею воды. Данный процесс обратим. Увеличение объема цитоплазмы до исходного уровня называютдеплазмолизом.
Для плазмолиза используют гипертонический раствор физиологически безвредного вещества.
Динамика плазмолиза следующая: сначала этим процессов охватываются крайние клетки среза, а затем — остальные, протопласт сжимается и отходит от клеточных стенок.
Причина плазмолиза— диффузия воды через перегородку в сторону раствора с более высокой концентрацией из области раствора с более низкой концентрацией.
В клетках кожицы лука цитоплазма обладает большой вязкостью, поэтому сначала будет наблюдаться вогнутый плазмолиз: цитоплазма отстанет от клеточных стенок неравномерно (только в некоторых углах и на некоторых участках), а затем он перейдет в выпуклый плазмолиз. Причем цитоплазма в вытянутых, дифференциальных клетках может распадаться на несколько комочков, часто связанных между собой тяжами цитоплазмы.
После слишком длительного (глубокого) плазмолиза деплазмолиз не происходит, т.к. нарушается проницаемость мембран. Для деплазмолизанеоходимо заменить гипертонический раствор на гипотонический, или воду.
Гипертоническимрастворомсоли (натрия хлорида) называется жидкость с концентрацией основного вещества выше 0,9%.
Гипотонический раствор — раствор, способный терять воду через мембраны при окружении раствором с более высокой концентрацией растворенных веществ (гипертоническим);
Изотонические растворы – это растворы, осмотическое давление которых такое же, как в клетках.
ХОД РАБОТЫ
1.Приготовьте препарат кожицы лука, рассмотрите клетки под микроскопом. Обратите внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной оболочки.
2.Удалите с микропрепарата воду, приложив фильтровальную бумагу к краю покровного стекла. Нанесите на предметное стекло каплю раствора поваренной соли. Наблюдайте за изменением положения цитоплазмы.
3. Фильтровальной бумагой удалите раствор поваренной соли. Капните на предметное стекло 2-3 капли воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы.
Занесите результаты наблюдений в таблицу.
Рисунок 1 – Последовательность выполнения работы
Занесите результаты наблюдений в таблицу.
| Делаю | Наблюдаю | Рисунок |
ПЛАЗМОЛИЗ Клеточный сок становится гипертоническим
| |
Рисунок 2 – Явление плазмолиза и деплазмолиза
Сделать вывод:о чем свидетельствует изменение состоянияцитоплазмы в клетке, помещенной в воду и раствор повареннойзатем вода на клетку?
Ответьте на вопросы: куда двигалась вода (в клетки или из них) при помещении ткани в раствор соли? Чем можно объяснить такое направление движения воды? Куда двигалась вода при помещении ткани в воду? Чем это объясняется? Как вы думаете, что бы могло произойти в клетках, если бы их оставили в растворе соли на длительное время? Можно ли использовать раствор соли для уничтожения сорняков?
Дополнительный материал
Вывод:цитоплазма эластична, вследствие этого она способна в гипертоническом растворе отставать от оболочки клетки, а в гипотоническом вновь восстанавливать первоначальное положение.цитоплазма полупроницаема: пропускает воду и не пропускает растворенные в ней вещества.плазмолиз и деплазмолиз можно наблюдать только в живых клетках.
Источник
Куда двигается вода при плазмолизе
Цитоплазматическая мембрана выполняет многие функции, обеспечивающие жизненные потребности клетки и, в частности, ряд функций необходимых для восприятия и передачи клеткой информационных сигналов.
Среди важнейших функций плазматической мембраны можно выделить:
- отграничение клетки от окружающей се среды с сохранением формы, объема и существенных различий между клеточным содержимым и внеклеточным пространством;
- перенос веществ внутрь клетки и из нее на основе свойства избирательной проницаемости, активного и других видов транспорта;
- поддержание трансмембранной разности электрических потенциалов (поляризации мембраны) в покое, ее изменение при различных воздействиях на клетку, генерация и проведение возбуждения;
- участие в обнаружении (рецепции) сигналов физической природы, сигнальных молекул за счет формирования сенсорных или молекулярных рецепторов и передаче сигналов внутрь клетки;
- образование межклеточных контактов (плотный, щелевой и десмосомальный контакт) в составе образуемых тканей или при адгезии клеток различных тканей;
- создание гидрофобного микроокружения для проявления активности ферментов, связанных с мембраной;
- обеспечение иммунной специфичности клетки за счет наличия в структуре мембраны антигенов белковой или гликопротеиновой природы. Иммунная специфичность имеет значение при объединении клеток в ткань и взаимодействии с клетками, осуществляющими иммунный надзор в организме.
осмос
Диффузия воды через мембрану называется осмосом .
Осмос — односторонняя диффузия растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану в более концентрированный раствор.
Из-за того, что более концентрированный раствор содержит меньшую концентрацию молекул растворителя, в него путем диффузии просачивается растворитель из менее концентрированного раствора и разбавляет его до тех пор, пока концентрация не станет равной по обе стороны мембраны.
механизм осмоса
Рассмотрим искусственную полупроницаемую мембрану — проницаемую для растворителя, например, воды и непроницаемую для растворенных веществ, например, сахара. Поры мембраны, пропуская маленькие молекулы растворителя (1), одновременно блокируют доступ больших молекул сахара (2).
Если полупроницаемая мембрана отделяет раствор сахара от емкости с чистой водой (3), то изначально концентрация молекул воды в растворе сахара ниже, чем в чистой воде. Поэтому
количество молекул воды, проникающих из чистой воды в раствор сахара, больше, чем количество молекул воды, проникающих в обратном направлении.
Спустя некоторое время молекулы воды перейдут через мембрану, распространяясь по сосуду с раствором сахара, и так как поры слишком малы для того, чтобы пропускать сахарный раствор через мембрану, уровень жидкости в той части, где находится сахарный раствор, повышается. Если над раствором поместить поршень, то можно измерить оказываемое на него давление, которое в этом случае называется осмотическим давлением . Осмотическое давление раствора тем больше, чем больше суммарная концентрация осмотически активных (гидрофильных) веществ в этом растворе.
изо-, гипо- и гипертонические растворы
Среда, осмотическое давление которой равно осмотическому давлению внутри клетки, называется изотонической. В такой среде вода не поступает в клетку и не выводится из клетки.
Среда, осмотическое давление которой меньше осмотического давления внутри клетки, называется гипотонической. В такой среде вода поступает через мембрану внутрь клетки. Клетка без стенки в такой среде раздувается и может лопнуть. Если у клетки есть стенка, то клетка давит на стенку, но не лопается.
Среда, осмотическое давление которой больше осмотического давления внутри клетки, называется гипертонической . В такой среде вода выходит через мембрану из клетки, и клетка сжимается.
Если ввести в человеческий организм гипотонический раствор, то клетки крови будут лопаться, а если ввести гипертонический раствор, то клетки крови будут сжиматься. Поэтому для внутривенных вливаний больших объемов веществ их разбавляют изотоническим раствором — так называемым физиологическим раствором , например, 0.9% NaCl.
Клетка растений состоит из стенки и протопласта (клетки без стенки). Клетки растений в гипертоническом растворе претерпевают плазмолиз — явление, когда протопласт сжимается и отходит от стенки. Плазмолиз может быть обратимым и необратимым (если клетка вследствие резкого плазмолиза погибает). Обратный плазмолизу процесс называется деплазмолизом.
Плазмолиз в клетках кожицы пурпурного лука. Сверху — клетки в воде, снизу — в гипертоническом растворе.
Различают разные типы плазмолиза:
Плазмолиз растительной клетки: А – клетка в состоянии тургора; Б – уголковый; В – вогнутый; Г – выпуклый; Д – судорожный, E — колпачковый.
При судорожном плазмолизе клетка приобретает игольчатый вид, так как протопласты соседних клеток остаются соединённым плазмодесмами (цитоплазматическими мостиками).
ЗНАЧЕНИЕ ОСМОСА
Осмос является важным клеточным процессом. Мембраны всех живых клеток используют осмос для контроля поглощения необходимых веществ. Искусственные мембраны используются в аппаратах искусственной почки для очистки крови от токсинов.
Осмотическое давление играет важную роль в многоклеточных организмах. Корни растений впитывают влагу, так как она поступает туда путем осмоса. Поскольку концентрация растворенных веществ внутри клетки растения больше, чем вне клетки, если растение получает досаточно воды, то вода поступает в клетку, и она может лопнуть. Клетка оказывает на стенку давление, которое называется тургорным давлением , или тургором . Клеточная стенка противостоит этому давлению. В клетках бактерий, живущих в пресной воде или в почве, также оказывается давление на стенку.
У пресноводных одноклеточных (например, инфузории-туфельки, обыкновенной амебы) для выведения избытка поступающей в клетку из-за осмоса воды существуют сократительные вакуоли . Одноклеточные, обитающие в морях, выкачивают из клеток соли, и осмотическое давление в клетке выравнивается с осмотическим давлением морской воды.
Сократительные вакуоли инфузорий устроены сложно. Их обычно две. Сначала набухают приводящие каналы, затем вода из них перекачивается в основной резервуар. При сокращении резервуара он отделяется от приводящих каналов, а вода выбрасывается путём экзоцитоза. Две вакуоли работают в противофазе, каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 12—15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
У многоклеточных животных формируется внутренняя среда организма, изотоническая клеткам, а содержание солей во внутренней среде обеспечивается функционированием выделительной системы, кожи и легких. Регуляция осмотического состава внутренней среды организма называется осморегуляцией .
Источник
Плазмолиз и деплазмолиз в клетках листа элодеи
Тема: Плазмолиз и деплазмолиз в клетках листа элодеи.
Цель: сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умения работать с микроскопом, проводить наблюдение и объяснять полученные результаты.
Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, раствор поваренной соли, лист элодеи.
Приготовьте препарат, рассмотрите клетки под микроскопом. Обратите внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной оболочки.
Удалите с микропрепарата воду, приложив фильтровальную бумагу к краю покровного стекла. Нанесите на предметное стекло каплю раствора поваренной соли. Наблюдайте за изменением положения цитоплазмы.
Фильтровальной бумагой удалите раствор поваренной соли. Капните на предметное стекло 2-3 капли воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы.
Объясните наблюдаемое явление. Ответьте на вопросы: куда двигалась вода (в клетки или из них) при помещении ткани в раствор соли? Чем можно объяснить такое направление движения воды? Куда двигалась вода при помещении ткани в воду? Чем это объясняется? Как вы думаете, что бы могло произойти в клетках, если бы их оставили в растворе соли на длительное время? Можно ли использовать раствор соли для уничтожения сорняков?
Сделайте вывод по работе.
Плазмолиз – Отделение протопласта от клеточной стенки в гипертоничес-ком растворе.
Деплазмолиз – Возвращение протопласта клеток растений из состояние плазмолиза в исходное состояние, характеризующиеся нормальным тургором.
Плазмалемма — наружная мембрана цитоплазмы, прилегающая к клеточной оболочке.
Рис. 1. Плазмолиз растительной клетки:
А — клетка в состоянии тургора; Б — уголковый; В — вогнутый; Г — выпуклый; Д — судорожный.
1 — оболочка, 2 — вакуоль, 3 — цитоплазма, 4 — ядро, 5 — нити Гехта.
Источник
Лабораторная работа по теме «Плазмолиз и деплазмолиз»
Лабораторная работа № 1 (вариант 1)
«Наблюдение за плазмолизм и деплазмолизом в клетках кожицы лука»
Цель: познакомиться с основным свойством мембраны – её полупроницаемостью.
Оборудование : микроскоп, предметное и покровное стекла, препаровальная игла, пинцет, скальпель, пипетка, лабораторная посуда, раствор йода, раствор поваренной соли, вода,
1. Приготовить препарат кожицы чешуи лука.
1) Протереть предметное стекло.
2) Пипеткой на предметное стекло поместить 1-2 капли воды.
3) Снять кожицу с белой чешуи лука и поместить в каплю воды на предметное стекло.
4) Расправить кожицу препаровальной иглой.
5) Окрасить кожицу лука каплей раствора йода.
6) Накрыть препарат покровным стеклом так, чтобы под ним не осталось пузырьков воздуха.
7) Установить приготовленный препарат на предметный столик микроскопа.
8) Рассмотреть и зарисовать многоклеточное строение кожицы чешуи лука, подписать видимые органоиды клетки.
2. Провести и пронаблюдать плазмолиз и деплазмолиз.
1) Снять препарат со столика микроскопа, на предметное стекло вплотную к покровному стеклу нанести каплю раствора поваренной соли.
2) С противоположной стороны покровного стекла, также вплотную к нему, поместить полоску фильтрованной бумаги, которой оттягивается вода до тех пор, пока раствор соли, войдя под покровное стекло, полностью не заместит ее.
Через некоторое время начнется плазмолиз.
3) Затем, не снимая покровного стекла, оттянуть фильтрованной бумагой плазмолизирующий раствор и заменить его водой, наступит деплазмолиз.
4) Зарисовать несколько клеток с разной формой плазмолиза. Сделать необходимые подписи к рисунку.
3. Сделать вывод : о чем свидетельствует изменение состояния цитоплазмы в клетке, помещенной в воду и раствор поваренной соли, затем снова в воду?
Лабораторная работа №1(вариант 2)
«Наблюдение за плазмолизм и деплазмолизом в клетках кожицы лука»
Цель: сформировать умение проводить опыт по получению плазмолиза, закрепить умения работать с микроскопом, проводить наблюдение и объяснять полученные результаты.
Оборудование: микроскопы, предметные и покровные стекла, стеклянные палочки, стаканы с водой, фильтровальная бумага, раствор поваренной соли, репчатый лук.
Приготовьте препарат кожицы лука, рассмотрите клетки под микроскопом. Обратите внимание на расположение цитоплазмы относительно клеточной оболочки.
Удалите с микропрепарата воду, приложив фильтровальную бумагу к краю покровного стекла. Нанесите на предметное стекло каплю раствора поваренной соли. Наблюдайте за изменением положения цитоплазмы.
Фильтровальной бумагой удалите раствор поваренной соли. Капните на предметное стекло 2-3 капли воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы.
Объясните наблюдаемое явление. Ответьте на вопросы: куда двигалась вода (в клетки или из них) при помещении ткани в раствор соли? Чем можно объяснить такое направление движения воды? Куда двигалась вода при помещении ткани в воду? Чем это объясняется? Как вы думаете, что бы могло произойти в клетках, если бы их оставили в растворе соли на длительное время? Можно ли использовать раствор соли для уничтожения сорняков?
Сделайте вывод по работе.
Плазмолиз — это отделение пристеночного слоя цитоплазмы от твердой оболочки растительной клетки вследствии утраты ею воды. Данный процесс обратим. Увеличение объема цитоплазмы до исходного уровня называют деплазмолизом.
Для плазмолиза используют гипертонический раствор физиологически безвредного вещества.
Динамика плазмолиза следующая: сначала этим процессов охватываются крайние клетки среза, а затем — остальные, протопласт сжимается и отходит от клеточных стенок.
Причина плазмолиза — диффузия воды через перегородку в сторону раствора с более высокой концентрацией из области раствора с более низкой концентрацией.
В клетках кожицы лука цитоплазма обладает большой вязкостью, поэтому сначала будет наблюдаться вогнутый плазмолиз: цитоплазма отстанет от клеточных стенок неравномерно (только в некоторых углах и на некоторых участках), а затем он перейдет в выпуклый плазмолиз. Причем цитоплазма в вытянутых, дифференциальных клетках может распадаться на несколько комочков, часто связанных между собой тяжами цитоплазмы. После слишком длительного (глубокого) плазмолиза деплазмолиз не происходит, т.к. нарушается проницаемость мембран. Для деплазмолиза неоходимо заменить гипертонический раствор на гипотонический, или воду.
Примечание. Для того чтобы клетка могла быть живой ее химический состав должен быть относительно постоянным. Поэтому клетка должна поддерживать регулируемый обмен со средой. Регулирование этого обмена осуществляет клеточная мембрана. Транспорт воды в клетку с растворенными в ней веществами осуществляется путем осмоса по градиенту концентрации. (Медленная диффузия растворителя и веществ через полупроницаемые перегородки (мембраны) – называется осмосом). Транспорт молекул воды осуществляется из концентрированного в более насыщенный раствор.
Источник
