Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin Sosen
Ćwiczenie nr 3
Ćwiczenie nr 3
Ćwiczenie nr 3
Ćwiczenie nr 3
Metody pomiaru ciśnienia osmotycznego i siły ssącej
WST
P
Woda stanowi przewa\
ającą 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% cię\
aru
naszego ciała, a w przypadku meduz, niektórych roślin to a\
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 powa\
ne zaburzenia
procesów metabolicznych i fizjologicznych, a 15-20%- śmierć. Jednymi z nielicznych zwierząt
znoszących utratę 40% wody są wielbłądy oraz niektóre \
aby. Większa tolerancją na niedostatek
wody w środowisku i na odwodnienie komórek charakteryzują się rośliny, gdy\
ju\
przy utraceniu
ok. 30%-50% (jej zawartości w organizmie) jedynie więdną.
Kserofity- to rośliny przystosowane do \
ycia 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 \
ycia, umo\
liwiają
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 du\
a lepkość wody dzięki jej polarnej budowie pozwala na unoszenie się po powierzchni
organizmów biernie unoszących się w niej.
Odwodnienie organizmu powoduje powa\
ne 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 \
yciowych,
na skutek odwodnienia nosi nazwę \
ycia 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 wy\
szym stę\
eniu
" Roztwór hipotoniczny - roztwór o ni\
szym stę\
eniu
" 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 równowa\
y obni\
anie potencjału wody w roztworze.
Wyra\
a on zdolność komórki do pobrania pewnej ilości wody. Miedzy potencjałem
osmotycznym, potencjałem ciśnienia, a potencjałem wody w komórce zachodzi następująca
zale\
ność
Potencjał w komórce = potencjał osmotyczny + potencjał ciśnienia
Sprawozdanie z ćwiczeń- fizjologia roślin Sosen
DOŚWIADCZENIE 1. OZNACZANIE CIŚNIENIA OSMOTYCZNEGO SOKU
KOMÓRKOWEGO METOD
PLAZMOLIZY GRANICZNEJ
HUGO DE VRIES A.
Plazmoliza graniczna jest to pierwsza faza plazmolizy polegająca na oderwaniu się
cytoplazmy od ściany w kątach komórki. Mo\
na to łatwo zaobserwować pod mikroskopem. Jeśli
dobierzemy roztwór substancji osmotycznie czynnej o takim samym stę\
eniu, 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 stę\
eniach: 0,5; 0,4;
0,3; 0,2; 0,1 M ka\
dy. Roztwory te sporządzamy przez dokładne rozcieńczenie wodą destylowaną
wyjściowych roztworów 1 M NaCl i 1 M sacharozy.
Do ka\
dego roztworu wkładamy skrawek skórki z wewnętrznej strony liścia cebuli na 20
minut. Oglądamy pod mikroskopem w kropli odpowiednich roztworów.
Wnioski i obserwacje:
Określamy stę\
enie roztworu, który powoduje stan plazmolizy granicznej. Obliczamy
ciśnienie osmotyczne soku komórkowego wiedząc, \
e 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 stę\
eniu większym ni\
stę\
enie 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 naro\
nikach komórki, póz
niej odrywa się du\
ymi 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 stę\
enie jest wy\
sze ni\
stę\
enie soku komórkowego) ulega odwodnieniu, poniewa\
ściana
komórkowa jest przepuszczalna dla wody. Obserwowane zjawisko jest zgodne z prawem osmozy.
Splazmolizowane komórki z łuski spichrzowej cebuli zachowują swój pierwotny kształt,
poniewa\
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 stę\
enie jest mniejsze ni\
stę\
enie związków
rozpuszczonych w wakuoli) woda ze środowiska przechodzi przez ścianę komórkową do wakuoli i
cytoplazmy, dzięki czemu dochodzi do wyrównania stę\
eń pomiędzy sokiem komórkowym a
otoczeniem, zgodnie z prawem osmozy.