Задание 5. Определение осмотического давления клеточного сока методом плазмолиза

В природе широко распространено явление диффузии, т.е. тепловое движение частиц вещества из области его большей концентрации в область меньшего содержания. При возникновении на пути диффундирующего вещества перегородки диффузия осложняется, меняются её законы. Если преграда полупроницаема, т.е. через нее легко проникает растворитель и задерживается растворенное вещество, то возникает односторонний ток воды в раствор через мембрану. Это явление называется осмосом. Чтобы воспрепятствовать поступлению растворителя через мембрану в раствор, надо приложить определенное давление, которое и называется осмотическим давлением, или потенциалом.

По Вант-Гоффу, осмотическое давление в случае очень разбавленных растворов подчиняется газовым законам. Поэтому для определения осмо-тического потенциала раствора можно применять формулу

P=RTCi ,                                                         (1)

Взрослая растительная клетка представляет собой осмотически активную систему, у которой роль полупроницаемой мембраны выполняет живая протоплазма, а осмотически активного раствора – клеточный сок вакуоли; поэтому каждая клетка обладает осмотическим потенциалом, который важен в водообмене растений.

Как видно из приведенной выше формулы, осмотическое давление можно рассчитать, зная концентрацию раствора C. Поэтому все методы определения осмотического давления сводятся к установлению концентрации раствора.

Принцип предлагаемого в настоящей работе метода основан на подборе концентрации наружного раствора, равной концентрации клеточного сока; ее находят по наблюдению степени плазмолиза, т.е. отставания содержимого клетки от клеточной оболочки.

Ход работы. В стеклянных бюксах с крышками приготовить по 10 мл 0,5 М; 0,4 M; 0,3 М; 0,2 М; 0,1 М растворов азотнокислого калия, разбавляя одномолярный раствор этой соли дистиллированной водой, в соответствии со схемой записи опыта. Растворы тщательно перемешать, бюксы отметить этикетками с указанием концентрации раствора в них.

В каждый раствор последовательно от большей концентрации к меньшей поместить срез эпидермиса окрашенного лука. Следить, чтобы препараты были окрашены и смочены раствором! Через 30 мин после погружения срезов в первый бюкс просмотреть их под микроскопом в капле раствора, в котором находился срез. Определить степень плазмолиза клеток и сделать записи в соответствующую графу схемы записи опыта (сильный, слабый, чуть заметный, по уголкам клетки, нет плазмолиза).

По результатам наблюдений определить изотоническую концентрацию, значение которой подставить в расчетную формулу. Изотоническую концентрацию найти как среднее арифметическое между концентрацией, при которой плазмолиз еле заметен, и той, которая не вызывает плазмолиза.

Расчеты осмотического потенциала делать по формуле (1) .

Таблица 2

Схема записи опыта

Изотонический коэффициент определять по формуле:

i= 1+ α (n-1),                                                  (2)

где α - степень диссоциации электролита (значение ее для различных концентраций растворов KNO3 приведено в таблице 2;

n - число ионов, на которое диссоциирует молекула вещества .

Таблица 3

Степень диссоциации растворов

В заключении указать изотоническую концентрацию, изотонический коэффициент и рассчитанное значение осмотического давления.