Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin

Sosen

Ć

Ć

Ć

Ć

wiczenie nr 3

wiczenie nr 3

wiczenie nr 3

wiczenie nr 3

Metody pomiaru ciśnienia osmotycznego i siły ssącej

WSTĘP

Woda stanowi przeważającą część masy większości organizmów. W ludzkich tkankach

zawartość jej waha się od 20% w kościach do 85% w komórkach mózgu. Najwięcej tego związku
chemicznego zawierają komórki embrionalne i młode, w miarę starzenia się jej ilość w tkankach
spada (przykładem jest występowanie zmarszczek, w skutek starzenia się). Woda to ok.70% ciężaru
naszego ciała, a w przypadku meduz, niektórych roślin to aż 95%. Jej niedostatek powoduje
zaburzenia procesów fizjologicznych i biochemicznych. Natomiast przy większych jej brakach-
zamieranie organizmu.

W przypadku większości zwierząt utrata ok. 10% wody powoduje poważne zaburzenia

procesów metabolicznych i fizjologicznych, a 15-20%- śmierć. Jednymi z nielicznych zwierząt
znoszących utratę 40% wody są wielbłądy oraz niektóre żaby. Większa tolerancją na niedostatek
wody w środowisku i na odwodnienie komórek charakteryzują się rośliny, gdyż już przy utraceniu
ok. 30%-50% (jej zawartości w organizmie) jedynie więdną.

Kserofity- to rośliny przystosowane do życia w skrajnie suchym środowisku. Organizm

składa się przeciętnie w 70 do 80% z wody. W cytoplazmie woda stanowi fazę rozpraszająca
koloidu, a w niej zawieszona jest faza rozproszona.

Woda występuje w płynach tkankowych, płynach ustrojowych, w naczyniach limfatycznych i

krwionośnych Płyny te zapewniają komórkom właściwe środowisko życia, umożliwiają
komunikacje miedzy komórkami

Woda jest substratem w wielu procesach np. w fotosyntezie i trawieniu lub produktem, np. w

oddychaniu tlenowym.
Gęstość wody jest największa w temperaturze 4 stopni Celsjusza
Na tyle duża lepkość wody dzięki jej polarnej budowie pozwala na unoszenie się po powierzchni
organizmów biernie unoszących się w niej.

Odwodnienie organizmu powoduje poważne zaburzenia czynnościowych. Niedobór wody

ogranicza rozwój 20% odwodnienia jest śmiertelne dla człowieka
Silne odwodnienie nie zawsze jest katastrofa dla organizmu. Dla wielu stanowi szansę przetrwania
niekorzystnych warunków środowiskowych Często łączy się to z powstaniem form
przetrwalnikowych. Ograniczenie procesów biochemicznych a tym samym czynności życiowych,
na skutek odwodnienia nosi nazwę życia utajonego, jego skrajna forma, kiedy utrata wody jest
maksymalna nosi nazwę anabiozy.

∗

Turgor - ciśnienie wody wewnątrz komórki

∗

Plazmoliza - proces zmniejszenia się objętości cytoplazmy

∗

Roztwór hipertoniczny - roztwór o wyższym stężeniu

∗

Roztwór hipotoniczny - roztwór o niższym stężeniu

∗

Osmoza - szczególny rodzaj dyfuzji, w którym przez błonę półprzepuszczalna przenika
rozpuszczalnik (w komórce - woda), a nie przenika substancja w nim rozpuszczona. Podczas
zjawiska osmozy powstaje ciśnienie (potencjał) osmotyczne - jest to ciśnienie
hydrostatyczne, które równoważy obniżanie potencjału wody w roztworze.
Wyraża on zdolność komórki do pobrania pewnej ilości wody. Miedzy potencjałem
osmotycznym, potencjałem ciśnienia, a potencjałem wody w komórce zachodzi następująca
zależność

Potencjał w komórce = potencjał osmotyczny + potencjał ciśnienia

Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin

Sosen

DOŚWIADCZENIE 1. OZNACZANIE CIŚNIENIA OSMOTYCZNEGO SOKU

KOMÓRKOWEGO METODĄ PLAZMOLIZY GRANICZNEJ
HUGO DE VRIES’A.

Plazmoliza graniczna jest to pierwsza faza plazmolizy polegająca na oderwaniu się

cytoplazmy od ściany w kątach komórki. Można to łatwo zaobserwować pod mikroskopem. Jeśli
dobierzemy roztwór substancji osmotycznie czynnej o takim samym stężeniu, przy którym nastąpi
tylko plazmoliza graniczna, to ciśnienie osmotyczne tego roztworu będzie prawie równe ciśnieniu
osmotycznemu komórki.

Wykonanie:

Przygotowujemy po 1ml roztworu NaCl i sacharozy w następujących stężeniach: 0,5; 0,4;

0,3; 0,2; 0,1 M każdy. Roztwory te sporządzamy przez dokładne rozcieńczenie wodą destylowaną
wyjściowych roztworów 1 M NaCl i 1 M sacharozy.

Do każdego roztworu wkładamy skrawek skórki z wewnętrznej strony liścia cebuli na 20

minut. Oglądamy pod mikroskopem w kropli odpowiednich roztworów.

Wnioski i obserwacje:

Określamy stężenie roztworu, który powoduje stan plazmolizy granicznej. Obliczamy

ciśnienie osmotyczne soku komórkowego wiedząc, że 1 M roztwór NaCl wywiera ciśnienie
osmotyczne P = 33,6 atm. A 1 M roztwór sacharozy P = 22,4 atm.

Ciśnienie osmotyczne soku wyliczamy zgodnie z proporcją:

1M r-r NaCl - 33,6 atm.
0,2M r-r NaCl - x atm.

x = 6,72 atm.

1M r-r sacharozy - 22,4 atm.
0,4M r-r sacharozy - x atm.

x = 8,96 atm.

DOŚWIADCZENIE 2. PLAZMOLIZA

Plazmoliza jest to zjawisko odklejania się cytoplazmy od ściany komórki w wyniku

umieszczenia jej w środowisku o stężeniu większym niż stężenie soku komórkowego.

Wykonanie:

Umieszczamy na szkiełku podstawowym w kropli wody skórkę z wewnętrznej strony liścia

cebuli i oglądamy pod mikroskopem w powiększeniu 10 lub 40x. Obserwujemy kontury wybranej
komórki. Następnie z jednej strony szkiełka nakrywkowego stale wkraplamy niewielkie ilości
1,2 M roztworu sacharozy a z przeciwnej strony umieszczamy skrawek bibuły w celu stałego
przepływu roztworu. Co 2 minuty szkicujemy kontur komórki i zachodzącej w niej plazmolizy.

Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin

Sosen

Wnioski i obserwacje:

Cytoplazma umieszczona w 1,2 roztworze sacharozy zaczyna odstawać od ściany

komórkowej ( najpierw w narożnikach komórki, później odrywa się dużymi fałdami).
Cytoplazma pozostaje połączona ze ściana komórkową tylko za pośrednictwem delikatnych
plazmatycznych nici Hechta.

W 1,2 roztworze sacharozy dochodzi do plazmolizy, czyli odstawania cytoplazmy od ściany

komórkowej. W komórkach skórki cebuli obserwujemy plazmolizę wklęsłą, wypukłą, graniczną.

Cytoplazma i wakuola komórki umieszczonej w roztworze hipertonicznym (tzn. takim,

którego stężenie jest wyższe niż stężenie soku komórkowego) ulega odwodnieniu, ponieważ ściana
komórkowa jest przepuszczalna dla wody. Obserwowane zjawisko jest zgodne z prawem osmozy.

Splazmolizowane komórki z łuski spichrzowej cebuli zachowują swój pierwotny kształt,

ponieważ celulozowa ściana komórkowa jest przepuszczalna dla roztworu sacharozy, wobec czego
wchodzi on do wnętrza komórki, zajmując miejsca opuszczone przez kurczący się protoplast.

Rysunek:

Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin

Sosen

DOŚWIADCZENIE 3. DEPLAZMOLIZA

Jeśli splazmolizowaną komórkę umieścimy w środowisku hipotonicznym, wówczas

obserwuje się powrót cytoplazmy do ściany komórkowej. Zjawisko to, odwrotne do plazmolizy,
nazwane zostało deplazmolizą.

Wykonanie:

Splazmolizowaną komórkę (z poprzedniego ćwiczenia) umieszczamy w wodzie destylowanej

na szkiełku podstawowym i obserwujemy pod mikroskopem.

Wnioski i obserwacje:

Cytoplazma i wakuola zwiększają swoją objętość i powierzchnię, cytoplazma zaczyna się

przysuwać do ściany komórkowej.

Cytoplazma po ok. 10 min zostaje w pełni uwodniona, nie odstaje od ściany komórkowej,

widać jadro komórkowe.

Rysunek pomocniczy:

Plazmoliza komórek roślinnych jest procesem odwracalnym. Po umieszczeniu komórek w

roztworze hipotonicznym (tzn. takim, którego stężenie jest mniejsze niż stężenie związków
rozpuszczonych w wakuoli) woda ze środowiska przechodzi przez ścianę komórkową do wakuoli i
cytoplazmy, dzięki czemu dochodzi do wyrównania stężeń pomiędzy sokiem komórkowym a
otoczeniem, zgodnie z prawem osmozy.