Влияние разных агентов, вызывающих плазмолиз, на форму плазмолиза
Форма плазмолиза зависит не только и не столько от стадии процесса (очень редко удается проследить возникновение всех форм плазмолиза на одном и том же препарате), как от свойств цитоплазмы клетки: ее вязкости, гидрофильности, коллоидного состояния (гель или золь). Те или иные свойства цитоплазмы могут быть модулированы агентами, вызывающими плазмолиз.
Задание:
Исследовать влияние ионов натрия и кальция на форму плазмолиза.
Ход работы:
Взять два чистых предметных стекла, капнуть на одно из них 1M KNO3? на другое – 1M Ca(NO3)2, в каждую каплю поместить лист элодеи (или кожицу лука, или препарат эпидермиса листа растения), накрыть покровным стеклом. Через пять-десять минут рассмотреть препараты под микроскопом, сначала на малом, потом на большом увеличении. Найти участки с плазмолизированными клетками, зарисовать клетки в состоянии плазмолиза.
Результат:
В растворе нитрата калия возникает главным образом выпуклый плазмолиз (см. рисунок 13Г), в растворе нитрата кальция – судорожный плазмолиз (см. рисунок 13Д).
Ион калия (очень медленно по сравнению с водой проходящий через мембрану за счет наличия калиевых каналов) уменьшает вязкость цитоплазмы, способствуя ее отделению от клеточной стенки, вследствие чего возникает выпуклый плазмолиз. Ион кальция, напротив, повышает вязкость цитоплазмы, увеличивая силы ее сцепления с клеточной стенкой, что вызывает преимущественно судорожный плазмолиз.
Оба описанных вида плазмолиза обычно предваряются вогнутым плазмолизом.
Исследование колпачкового плазмолиза в раствора роданида калия.
Задание:
Вызвать возникновение колпачкового плазмолиза в клетках растений. Объяснить, в связи с чем возникает указанный тип плазмолиза.
Ход работы:
На чистое предметное стекло капается 1M раствор роданида калия KSCN (или нитрата калия KNO3), в каплю кладется кожица лука или лист элодеи, препарат накрывается покровным стеклом и рассматривается под микроскопом на большом увеличении.
Результат: При длительном нахождении клеток в растворе роданида или нитрата калия (15 мин. и более) цитоплазма набухает, там, где протопласт не касается клеточных стенок, вокруг вакуолей образуются так называемые колпачки цитоплазмы (рис. 14).
Р
ис.
14. Колпачковый плазмолиз в клетке листа
элодеи, длительно находящейся в растворе
KNO3. Белым
показана вакуоль, ограниченная
коричневатыми колпачками цитоплазмы.
Вывод:
Колпачковый плазмолиз возникает при разной проницаемости плазмалеммы и тонопласта: ионы калия, медленно проникают в цитоплазму через калиевые каналы, вызывая ее набухание. В тонопласте таких каналов не имеется, и поэтому объем вакуоли не увеличивается.
Деплазмолиз
Плазмолизированные клетки обычно остаются живыми, особенно если клетка провела в состоянии плазмолиза короткое время. При помещении живой плазмолизированной клетки в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз – клетка вернется в состояние тургора и приобретет нормальный вид.
В условиях гипотонического раствора, концентрация осмотических веществ в котором меньше, чем в клеточном соке, вода из внеклеточной среды будет поступать внутрь клетки (а там – внутрь вакуоли, «стараясь» уменьшить концентрацию клеточного сока). В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая, в свою очередь, которая начнет приближаться к стенкам клетки, пока не примет первоначальное положение. Деплазмолиз обычно происходит медленнее, чем плазмолиз.