Работа 8. Определение водного потенциала растительной ткани рефрактометрическим способом (по максимову и петинову)

Принцип метода такой же, как и в работе 7.

ХОД РАБОТЫ

В штативе расставляют 10 пробирок: 5 вверху и 5 внизу. Из 1 М раствора сахарозы в верхних пробирках приготовляют по 10 мл мл 0,5М; 0,4М; 0,3М; 0,2М; 0,1М растворов сахарозы. В соответствующие нижние пробирки переносят из верхних по 2 мл жидкости и в каждую из них при помощи стеклянной палочки помещают по 8 или 10 дисков, выбитых сверлом из листовой пластинки (без жилок). Пробирки закрывают пробками. Пробы оставляют в растворах на 40-60 минут, периодически встряхивают пробирки. Затем вынимают диски, а пробирки закрывают пробкам.

Для определения концентрации раствора сахарозы после пребывания в нем высечек из листьев можно пользоваться рефрактометром. На призму рефрактометра стеклянной палочкой наносят по 2 капли сначала исходного, а потом соответствующего опытного раствора. Палочку и призму перед каждым новым определением протирают фильтровальной бумагой. Находят концентрацию, которая не изменилась после пребывания в ней опытных образцов. Если водный потенциал клеток листа больше осмотического потенциала одного раствора, но меньше другого, для расчета берут среднюю концентрацию этих растворов. Величину водного потенциала рассчитывают по формуле (см. работу 7).

Результаты опыта записывают в таблицу.

 

 

 

 

 

Объект	№ пробирок	Показания рефрактометра, % сахара	Концентрация оставшаяся неизменной, М	Водный потенциал, атм
до опыта	после опыта

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) сверла диаметром 0,6-0,8 см; 2) резиновые пластинки; 3) стеклянные палочки; 4) штативы с двумя рядами пробирок; 5) пипетки на 10 мл; 6) рефрактометры; 7) фильтровальная бумага; 8) растения с листьями; 9) 1М раствор сахарозы.

ТЕМА ВТОРАЯ

ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ

Вода – матрица жизни (Сцент-Дьерди). Составляя 80-95% массы растущих тканей, вода является растворителем, средой, где протекают процессы метаболизма и непосредственным агентом во многих биохимических реакциях. Участие ее в жизнедеятельности клетки связано во многом с аномальными и уникальными свойствами. Уравнения дыхания и фотосинтеза включают воду как субстрат и продукт биохимической реакции. Биомембраны содержат до 25% воды в связанной форме.

Явление капиллярности воды, когезия, адгезия и поверхностное натяжение обусловлены водородными связями. Благодаря этому существуют значительные силы сцепления, которые поддерживают непрерывный односторонний ток воды и вместе с ним перенос веществ по растению. Работа двух концевых двигателей, нагнетающего (корневого) и присасывающего (испаряющая поверхность листьев), связана в первую очередь с затратами энергии и метаболической активности корня, а предполагаемый ранее промежуточный компонент водного тока - третий двигатель водного тока успешно заменяют силы сцепления. Сложный механизм устьичных движений тесно связан с внешними условиями, а решающим фактором в открывании устьиц является понижение водного потенциала (Ψ_водн.) замыкающих клеток и поступление в них ионов К⁺, а закрывание, напротив, с повышение значения Ψ_водн. и выбросом калия из замыкающих клеток в примыкающие клетки.

Имея теплоемкость в 5-30 раз превышающую теплоемкость других веществ, вода обеспечивает стабилизацию температуры тела растения. Благодаря осмосу и тургесцентности вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей, а также защиту их (как амортизатор) при механических воздействиях. Несмотря на то, что молекулы воды малы и проходят через клеточные мембраны немного быстрее, чем молекулы других веществ, в последнее время показано, что существуют интегральные мембранные белки аквапорины, формирующие в мембране селективные водные каналы, облегчающие транспорт воды. Они работают за счет фосфорилирования/дефосфорилирования, дополняют диффузионный осмотический перенос и влияют на скорость транспорта воды через мембрану, а не направление водного потока.