Задание 6. Определение водного потенциала растительной ткани методом полосок (по Лилиенштерн)

Важным термодинамическим показателем состояния воды в системе является водный потенциал (ψ). Он показывает способность воды в системе совершать работу, необходимую для того , чтобы поднять потенциал связанной воды до потенциала чистой, т.е. свободной воды.

Водный потенциал имеет размерность энергия/объем, дж/м², что эквивалентно н/м², т. е. давлению, поэтому его выражают в паскалях (Па) или других единицах давления (1 атм = 101,325 Па). Химический потенциал воды связан с её активностью, которая в растворе всегда меньше < 1. Потенциал чистой воды или системы, находящейся в равновесии с чистой водой, равен 0. Чем ниже потенциал системы, тем с большей силой она поглощает воду. Поэтому водный потенциал, взятый с отрицательным знаком, обозначают «сосущая сила» (S).

Cосущая сила - это способность растительной ткани поглощать воду. Она зависит от степени насыщенности клеток водой и является разницей между осмотическим потенциалом P  и тургорным давлением T:

P-T=S.                                             (3)

Принцип метода основан на подборе наружного раствора такой концентрации, при которой погруженные в раствор полоски растительной ткани не меняют своей длины, так как в поступлении воды наступает динамическое равновесие и объем клеток остается неизменным.

При более высокой концентрации раствора длина полосок уменьшается. Если осмотическое давление меньше величины сосущей силы клетки, то клетка насасывает воду из раствора, увеличивается в объеме, и длина полосок становится больше.

Ход работы. В пробирках с пробками приготовить по 10 мл 0,4 М; 0,3М; 0,2 М; 0,1 М растворов KNO₃. В последнюю пробирку налить дистиллированную воду (10 мл ). Растворы тщательно перемешать, пробирки пометить этикетками.

Из клубня картофеля вырезать призмочки одинаковой длины по 4-6 см. Один конец призмочки срезать наискось так, чтобы ее вид сбоку был в виде трапеции:                                  У каждой полоски точно измерить длинную сторону, значение записать в таблицу 4.

Таблица 4.

Схема записи опыта

Полоски ткани картофеля по две штуки погрузить в растворы. Через 20 минут извлечь их из пробирок, обсушить фильтровальной бумагой, измерить длину маркированной стороны полоски, сделать записи в таблицу и найти концентрацию, при которой длина полоски осталась неизменной. Ее значение подставить в формулу:

S=RTCi,                                                      (4)

Рассчитать значение сосущей силы тканей взятого для опыта клубня картофеля по формуле (4). Обозначения в формуле те же, что и в формуле 1.