Важнейшее свойство клеточных мембран – избирательная проницаемость. Она необходима клетке для поддержания внутриклеточного гомеостаза. Это свойство может изменяться в зависимости от процессов, протекающих в клетке. Избирательная проницаемость сохраняется до тех пор, пока клетка остается живой. После ее гибели мембраны становятся полностью проницаемыми.
Цель работы: Изучить функциональные особенности мембран живых клеток.
Материалы и оборудование: Микроскоп, предметные и покровные стекла, стеклянная палочка, препаровальная игла, скальпель, пробирки, фильтровальная бумага, 30% раствор уксусной кислоты, хлороформ, 1М раствор роданида калия, 0,7М раствор нитрата кальция, 1М раствор нитрата калия.
Объект исследования: корнеплод столовой свеклы, луковица репчатого лука.
Ход работы:
1. Сравнение проницаемости мембран живых и мертвых клеток.
В вакуолях корнеплода столовой свеклы содержится бетацианин – пигмент, придающих окраску ткани корнеплода. Корнеплод после удаления покровных тканей разрезаем на бруски с толщиной 5 мм и тщательно промываем водой, чтобы удалить остаточный пигмент вышедший из поврежденных клеток. Затем по одному брусочку помещаем в 4 пробирки. В первую и во вторую пробирки наливаем по 5 мл воды, в третью – 2,5 мл воды и 2,5 мл хлороформа, в четвертую – 5 мл 30% -ого раствора уксусной кислоты. Первую пробирку оставляем как контроль, а содержимое второй кипятим 5 мин. Результаты наблюдаем через 10-15 мин.
| Вариант опыта | Скорость окрашивания жидкости |
| Вода комнатной температуры | |
| Кипячение | |
| Вода + хлороформ | |
| 30% уксусная кислота |
Задание: зарисовать эти четыре пробирки, выявить в них различия в проницаемости мембран живых и мертвых клеток, заполнить таблицу, сделать выводы о влиянии химических и физических факторов на проницаемость мембран.
2. Влияние ионов калия и кальция на форму плазмолиза.
Плазмолизом называется процесс, обезвоживания цитоплазмы живой клетки при помещении ее в гипертонический раствор до такой степени, что плазмалемма начинает отставать от клеточной стенки. Различают несколько форм плазмолиза: уголковый, вогнутый, выпуклый и судорожный.
При сравнении вязкости цитоплазмы в растворах солей калия и кальция можно отметить, ионы калия, проникая в цитоплазму, повышают ее гидрофильность, уменьшают вязкость, поэтому плазмолиз быстро приобретает форму выпуклого. Ионы кальция повышают вязкость цитоплазмы, увеличивают силы сцепления ее с клеточной стенкой, и плазмолиз приобретает форму судорожного.
Основные формы плазмолиза (схема): 1- начальная стадия; 2 - вогнутый; 3 - выпуклый (время перехода от вогнутого плазмолиза к выпуклому служит показателем вязкости цитоплазмы); 4 - судорожный (при быстром действии концентрированного плазмолитика и высокой степени вязкости цитоплазмы).
Задание: Зарисовать различные формы плазмолиза клеток, отмечая клеточные компоненты, указать, какие формы характерны при действии различных ионов.
3. Наблюдение колпачкового плазмолиза в растворах роданида калия.
Колпачковый плазмолиз наблюдается в удлиненных клетках, там, где протопласт не касается клеточных стенок, цитоплазма в них набухает. Колпачковый плазмолиз может свидетельствовать о разной проницаемости плазмалеммы и тонопласта для ионов калия. Ионы калия, проникая через плазмалемму в цитоплазму, вызывают ее набухание. В вакуоль через тонопласт они не проходят.
На предметное стекло наносим каплю 1М раствора роданида калия, помещаем в нее кусочек эпидермы чешуи репчатого лука. Накрываем покровным стеклом и сразу микроскопируем.
Колпачковый плазмолиз в растворе роданистого калия
Задание: Зарисовать колпачковый плазмолиз, отмечая клеточные компоненты.
Сделать вывод к проделанной работе на основе вопросов.
1. Пропускает ли живая цитоплазма вещества клеточного сока?
2. Как влияют на проницаемость цитоплазмы кипячение и ядовитые вещества?
3. Чем обуславливается полупроницаемость цитоплазмы живой клетки?
4. Как влияют ионы калия и кальция на форму плазмолиза и почему?
5. Почему появляется колпачковый плазмолиз?
