ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Тема. Движение цитоплазмы.
Явление плазмолиза и деплазмолиза в клетках растений
Цель: пронаблюдать движение цитоплазмы, явления плазмолиза и деплазмолиза в клетках эпидермиса чешуи лука.
Оборудование и материалы: микроскоп, предметные и покровные стекла, пипетки, препаровальные иглы, пинцеты, фильтровальная бумага, часы (секундомер), луковица фиолетовых сортов, элодея, дистиллированная вода, 1 М раствор сахарозы или соли.
Прочитайте текст
Цитоплазма живых клеток – гидрофильная система, состоящая из коллоидного раствора органических и минеральных веществ. Для цитоплазмы характерна лабильность, т.е. способность изменять свое состояние и переходить из жидкого состояния (золь) в желеобразное (гель) и наоборот. Коллоидное состояние цитоплазмы обуславливает ее вязкость, эластичность, препятствует смешиванию с водой. Гидрофильность коллоидов цитоплазмы, обратимость коагуляции белков цитоплазмы, способность к набуханию и другие свойства обеспечивают высокую жизнеспособность цитоплазмы.
Одна из характерных особенностей цитоплазмы – ее полупроницаемость. Вода в клетку проникает очень легко, но другие вещества цитоплазма поглощает избирательно. В первую очередь это зависит от строения плазмалеммы (клеточной мембраны): спирт, эфир и другие вещества, растворимые в жирах, проходят через липидные участки мембраны, а вода и соли – через белковые.
Интенсивность проникновения воды в клетку зависит от концентрации солей в клеточном соке и во внешней среде: вода всегда движется в сторону большей концентрации раствора (осмос). При поступлении воды в клетку ее объем увеличивается, протопласт давит на клеточную мембрану, создавая определенное напряжение клетки – тургор. Давление клеточной мембраны на протопласт называется тургорным давлением.
Но поступление воды в клетку не безгранично – оно контролируется разностью между осмотическим и тургорным давлением: вода в клетку будет поступать до тех пор. пока силы тургорного и осмотического давления не уравновесятся Если на клетку подействовать растворами, концентрация солей в которых больше, чем в клеточном соке, то вода из цитоплазмы будет выходить во внешнюю среду. В этих условиях протопласт будет отслаиваться от клеточных стенок. Такое явление называется плазмолизом. Вначале наступает вогнутый плазмолиз, который через 15-30 минут переходит в выпуклый. Обратный процесс перехода протопласта в нормальное состояние называется деплазмолизом. Его можно вызвать промыванием плазмолизированной клетки водой. Процессы плазмолиза и деплазмолиза наиболее заметны и изучены в растительных клетках.
Живая цитоплазма почти всегда находится в движении. Активность движения зависит от состояния живого организма в целом: во время роста клеток интенсивность обмена веществ активизируется, поэтому движение цитоплазмы усиливается. Кроме этого, движение цитоплазмы зависит от температуры (чем выше температура, тем интенсивность движения цитоплазмы выше), а в клетках растений – от влажности, освещения и других факторов.
Цитоплазма в клетке движется в разных направлениях. Так, в растительных клетках различают три вида движений цитоплазмы – круговое, струйчатое и фонтанирующее. Наиболее активно передвигается средняя часть цитоплазмы, в то время как ее пристеночный слой всегда пребывает в состоянии покоя.
Круговое движение цитоплазмы наблюдается в растительных клетках с одной вакуолью, так как в этом случае цитоплазма концентрируется в пристеночном слое и движется в одном направлении вокруг центра клетки. Скорость движения цитоплазмы у растений различна: у валлиснерии – 10- 20 мм/сек, у элодеи – 10-15 мм/сек.
В растительных клетках, где цитоплазма находится в пристеночном слое, а ее тяжи пересекают вакуоль, совершается струйчатое движение цитоплазмы: она движется во всех направлениях многочисленными «ручейками». Время от времени направление движения цитоплазмы сменяется на противоположное.
Причинами движений цитоплазмы являются электрические явления, обусловленные окислительно-восстановительными процессами внутри клетки.
Движение цитоплазмы имеет важное значение в жизнедеятельности клетки, так как во время этого процесса питательные вещества переносятся в разные участки, активизируются процессы обмена веществ, обусловленные физиологическими и биохимическими реакциями.
Ход работы
Возьмите предметное стекло, пипеткой нанесите 3-4 капли 1 М раствора сахарозы. От луковицы фиолетовой окраски отделите мясистую чешую, снимите с нее пинцетом эпидермис – тонкую пленку – и поместите ее в каплю раствора сахарозы, аккуратно расправив препаровальной иглой. Накройте препарат покровным стеклом, поместите на предметный столик микроскопа и рассмотрите под малым увеличением. В каком состоянии находится цитоплазма? Запишите свои наблюдения и время начала опыта. Сделайте схематический рисунок клетки, указав расположение цитоплазмы.
Наблюдайте изменения, происходящие с цитоплазмой. Через какое время они наступают? Сделайте схематический рисунок клетки, показав наступившие в ней изменения.
Отложите в сторону этот препарат и оставьте его на 20-25 минут.
Возьмите лист элодеи, положите его на предметное стекло в каплю дистиллированной воды и рассмотрите под малым увеличением микроскопа. Обратите внимание на характер движения цитоплазмы. Какое оно? По каким признакам можно судить о движении цитоплазмы?
Вернитесь к препарату с плазмолизированными клетками. Рассмотрите его под микроскопом (малое увеличение). Какую форму имеет цитоплазма клеток? Сделайте ее схематический рисунок.
Аккуратно снимите покровное стекло и пипеткой добавьте к препарату обильное количество дистиллированной воды. Избыток воды аккуратно удалите фильтровальной бумагой и накройте препарат покровным стеклом.
Покровное стекло можно и не снимать. Для этого дистиллированную воду нанесите пипеткой с одного бока покровного стекла, а с противоположного удалите избыток воды фильтровальной бумагой.
Рассмотрите препарат под микроскопом (малое увеличение). Какие изменения произошли с цитоплазмой?
В качестве вывода дайте ответы на вопросы: какое явление называется плазмолизом, деплазмолизом? Чем они обусловлены? Какое значение они имеют в жизни клетки? Почему движется цитоплазма клетки и какое значение имеет это движение в жизнедеятельности клетки?
8 381
4 248 
