Объясните причины плазмолиза и деплазмолиза какое свойство мембраны
Задачи:
- обучающая:систематизировать и углубить знания учащихся остроении, свойствах и функциях клеточных мембран; сформировать
представление об общебиологическом значении осмотических явлений;
совершенствование навыков изготовления микропрепаратов и работы с
микроскопом; - развивающая:закрепить умение проводить простейшие опыты и
объяснять их результаты.
Методы:
- Словесный – рассказ с элементами беседы.
- Наглядный – показать опыт, демонстрирующий выход воды из живых клеток в
гипертоническом растворе.
Оборудование:таблицы “Жидкостно-мозаичная модель мембраны”,
“Строение клетки”, микроскопы, предметные и покровные стекла, фильтровальная
бумага, 10% раствор NaCl, концентрированный раствор глицерина 200мл, стакан с
водой, препаровальные иглы, пипетки, репчатый лук, клубень картофеля;
металлический блок с припаянной проволокой.
На доске – термины: избирательная проницаемость, осмос, осмотическое
давление, гипотонический раствор, гипертонический раствор, плазмолиз,
деплазмолиз, гомеостаз.
Тип урока:урок-практикум.
Ход урока
I. Актуализация опорных знаний.
- Назовите главную структуру любой клетки;
- Чем плазматическая мембрана отличается от клеточной оболочки?
- Как в клетку поступает вода, белки, катионы и анионы?
- Какими свойствами обладает плазматическая мембрана?
Теоретическое обоснование явлений плазмолиза и деплазмолиза в растительных
клетках.
Плазмолиз – отделение пристеночного слоя цитоплазмы от клеточной оболочки
растительной клетки.
Плазмолиз присущ лишь живым клеткам, он может быть вызван не только
гипертоническими растворами, но и действием неадекватных раздражителей –
механическими, термическими, электрическими воздействиями. Растворы солей или
сахаров высокой концентрации не проникают в цитоплазму, а оттягивают из нее
воду.
Демонстрация опыта: стеклянный сосуд наполняем концентрированным глицерином –
сильно плазмолизирующим веществом. Берем небольшой металлический блок с
припаянным отрезком провода, напоминающим по форме подкову, свободный конец
которого острый. На него насаживаем кусочек клубня картофеля, обсушиваем его
фильтровальной бумагой и погружаем в глицерин. Наблюдения начинаем сразу после
погружения блока. Вода, выходящая при плазмолизе из клеток клубня, имеет
значительно менлший удельный вес, чем концентрированный глицерин, и смешивается
с ним очень медленно. В результате этого над кусочком картофеля возникает
постоянный восходящий ток струек воды, ясно видимых из-за различия показателей
преломления воды и глицерина.
Плазмолиз обычно обратим. Если клетку переместить из солевого раствора в
воду, то она снова энергично будет поглощаться клеткой и цитоплазма станет
занимать первоначальное положение. Прижимаясь к оболочки. Этот процесс
называется деплазмолизом.
II. Лабораторная работа (по инструктивной карточке, выполняется 15
минут).
Лабораторная работа.
Получение плазмолиза и деплазмолиза.
Цель работы:получить плазмолиз и деплазмолиз в клетках кожицы
лука, доказать избирательную проницаемость мембраны.
Ход работы
- Сделайте препарат кожицы лука: а) снимите наиболее окрашенный участок
кожицы лука; б) положите на предметное стекло; в) расправьте кожицу, капните
на нее воду и накройте покровным стеклом. Рассмотрите препарат под
микроскопом и зарисуйте клетку. - Получите плазмолиз: а) снимите покровное стекло с приготовленного
препарата; б) фильтровальной бумагой удалите воду; в) нанесите на препарат
раствор поваренной соли (NaCl) и накройте его стеклом. Рассмотрите препарат
под микроскопом и зарисуйте плазмолизированную клетку. - Получите деплазмолиз: а) снимите покровное стекло с приготовленного
препарата; б) фильтровальной бумагой удалите раствор соли; в) нанесите на
препарат воду и накройте его стеклом. Рассмотрите препарат под микроскопом и
зарисуйте клетку. - Объясните причины плазмолиза и деплазмолиза. Какое свойство мембраны
лежит в основе этого явления?
III. Углубление и систематизация знаний
- В каких случаях происходит плазмолиз?
- Какое значение в жизни клеток имеет деплазмолиз?
- Возможен ли плазмолиз и деплазмолиз в животных клетках и почему?
- Почему при больших кровопотерях человеку переливают физиологический
раствор (0,9%-ный раствор NaCl)? Что произойдет, если клетки крови
поместить: а) в 0,09%-ный раствор NaCl; б) в 9%-ный раствор NaCl? - Почему после острой и соленой пищи хочется пить? Почему употребление
острой и соленой пищи приводит к гипертонии? - Почему у пресноводных одноклеточных животных развиты сократительные
вакуоли, а у морских, как правило, отсутствуют? Почему в клетках
пресноводных многоклеточных животных нет сократительных вакуолей? - Почему для борьбы с сорняками дорожки посыпают солью? Какие
экологические последствия может иметь такой метод борьбы?
IY. Задание на дом.
& 8, повторить & 6, 7.
Провести опыт.
Вырежьте из корня моркови или редьки две длинные полоски одинакового размера.
Положите одну из них в воду, другую в плазмолизирующий раствор поваренной соли.
Измерьте линейкой длину обеих полосок и запишите, на сколько уменьшились полоски
в плазмолизирующем растворе и через сколько времени это произошло. Сделайте
выводы.
Источник
Основное различие между Плазмолизом и Деплазмолизом заключается в том, что Плазмолиз — это процесс потери активного жидкого вещества из растительных клеток в гипертоническом растворе, тогда как Деплазмолиз — это обратный плазмолизу процесс, во время которого происходит попадание активного жидкого вещества в плазмолизированную растительную клетку из гипотонического раствора.
Молекулы воды движутся через клеточную мембрану в соответствии с разницей осмотического давления внутри и снаружи клетки. Если во внешнем растворе большая концентрация вещества, то за счёт осмотического давления, жидкость из клетки перемещается во внешний раствор и происходит отделение протопласта (активного жидкого вещества) клетки от её клеточной оболочки. И наоборот, если во внешнем растворе меньшая концентрация вещества, то жидкость из внешнего раствора перемещается в плазмолизированную клетку. Эти два противоположных процесса называются Плазмолиз и Деплазмолиз.
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое Плазмолиз
- Что такое Деплазмолиз
- Сходство между Плазмолизом и Деплазмолизом
- В чем разница между Плазмолизом и Деплазмолизом
- Заключение
Что такое Плазмолиз
Плазмолиз — это отделение протопласта т.е. активного жидкого вещества клетки от клеточной оболочки под действием гипертонического раствора, т.е. раствора с меньшей концентрацией солей. Плазмолиз происходит, при превышении концентрации солей во внешней жидкой среде, по отношению к концентрации солей в цитоплазме клетки. Во время плазмолиза молекулы воды движутся через клеточную мембрану к внешнему раствору, пока внутренние и внешние потенциалы воды не станут равными. Процесс перемещения воды через полупроницаемую клеточную мембрану, называется осмотическим. Поскольку этот осмос происходит снаружи, он называется экзосмосом.
Плазмолиз клетки
Основываясь на воздействии на протоплазму существует два основных типа плазмолиза — это вогнутый и выпуклый плазмолиз. При вогнутом плазмолизе протоплазма сжимается от клеточной стенки, отделяясь от неё, и образуются пустоты в форме полумесяца.
Как правило, вогнутый плазмолиз является обратимым при помещении в гипотонический раствор, т.е в раствор с меньшей концентрацией солей, чем в цитоплазме. Выпуклый плазмолиз считается более тяжелым для клетки, чем вогнутый плазмолиз, при котором протоплазма полностью отделяется от клеточной стенки. Этот процесс, называется циторриз. Как правило, он является не обратимым.
Что такое Деплазмолиз?
Деплазмолиз — это противоположный плазмолизу процесс. Он происходит при помещении плазмолизированной растительной клетки в гипотонический раствор, т.е. в раствор имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к осмотическому давлению внутри клетки. Меньшее осмотическое давление в растворе означает, что в нём меньшая концентрация растворённого вещества, т.е. солей. Такой раствор называется гипотоническим.
Деплазмолиз клетки
В результате деплазмолиза в растительной клетке увеличивается количество активного жидкого вещества, так как через клеточную мембрану в неё попадают молекулы воды и размер протоплазмы увеличивается до первоначального объема. В итоге, попадание воды в плазмолизированную клетку, возвращает клеточную мембрану и другие органеллы в нормальное состояние. При этом процесс перемещения молекул воды через полупроницаемую клеточную мембрану из внешнего раствора в клетку, называется эндосмосом. Также как и плазмолиз, процесс деплазмолиза обычно является обратимым.
Сходство между Плазмолизом и Деплазмолизом?
- Процесс Плазмолиза и Деплазмолиза — оба происходят в растительных клетках;
- Оба процесса происходят с помощью перемещения через клеточную мембрану молекул воды;
- Как Плазмолиз, так и Деплазмолиз являются обратимыми процессами;
- Плазмолиза и Деплазмолиз происходят из-за разницы концентрации солей внутри и снаружи клетки;
- Оба процесса происходят из-за разницы осмотического давления внутри и снаружи клетки.
В чем разница между Плазмолизом и Деплазмолизом?
| Плазмолиз и Деплазмолиз | |
| Плазмолиз — это процесс потери активного жидкого вещества из растительных клеток в гипертоническом растворе | Деплазмолиз — это обратный плазмолизу процесс, во время которого происходит попадание молекул воды в плазмолизированную растительную клетку из гипотонического раствора |
| Причина возникновения | |
| Плазмолиз происходит из-за экзосмоса | Деплазмолиз возникает вследствие эндосмоса |
| Изменение протоплазмы | |
| При плазмолизе протоплазма сжимается | При деплазмолизе протоплазма набухает |
| Свойства внешней среды | |
| Плазмолиз происходит, при помещении клетки в гипертонический раствор | Деплазмолиз происходит, при помещении клетки в гипотонический раствор |
| Перемещение молекул воды | |
| При плазмолизе молекулы воды выходят из клетки наружу | При деплазмолизе молекулы воды проникают в клетку |
| Осмотическое давление в клетке | |
| При плазмолизе осмотическое давление в клетке низкое | При деплазмолизе осмотическое давление в клетке высокое |
| Изменения в растениях | |
| При плазмолизе растения увядают | При деплазмолизе растения оживают |
Заключение — Плазмолиз против Деплазмолиза
Плазмолиз и Деплазмолиз это два процесса, используемые растениями для своего водного баланса. Если почва около растения недостаточно влажная, то растения сохнут и увядают. При этом в клетках растений происходит плазмолиз. После того, когда растения поливают и они поглощают воду — происходит их восстановление. Этот процесс восстановления называется Деплазмолиз. При Плазмолизе молекулы воды покидают клетку и протоплазма сжимается, этот процесс называется экзосмос. При Деплазмолизе молекулы воды поступают в клетку и протоплазма набухает, этот процесс называется эндосмос.
Источник
ТОП 10:
Избирательная проницаемость мембран обеспечивает прохождение через них молекул воды, препятствует проникновению растворенных в воде веществ и обусловливает явление плазмолиза при действии на клетку гипертонического раствора. Если же молекулы растворенного вещества через мембрану проходят, но медленнее, чем молекулы воды, то начавшийся плазмолиз потом исчезает. Деплазмолиз происходит в результате постепенного проникновения растворенного вещества в клетку, выравнивания концентраций снаружи и внутри, а также поступления воды в клетку из наружного раствора по градиенту концентрации.
В ходе плазмолиза форма протопласта меняется. Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь в отдельных местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым. Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, сохраняя связь с ними в отдельных местах, поверхность протопласта между этими точками имеет вогнутую форму. На этом этапе плазмолиз называется вогнутым. Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз носит название выпуклого. Если у протопласта связь с клеточной стенкой в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Такой плазмолиз носит название судорожного. Время, в течение которого вогнутый плазмолиз переходит в выпуклый, позволяет оценивать степень вязкости цитоплазмы. При погружении ткани в раствор плазмолитика (обычно это очень концентрированный раствор неядовитых осмотически активных веществ с низким водным потенциалом) из клеток, вследствие градиента водного потенциала выходит вода, объем живых клеток уменьшается и после полной потери тургора цитоплазма (протопласт) отстает от клеточной стенки и при этом последовательно наблюдаются отдельные характерные стадии плазмолиза: уголковый, вогнутый, затем выпуклый. Плазмолиз – обратимый процесс, происходящий только с живыми клетками. Поэтому наличие плазмолиза позволяет, например, определить остались ли жизнеспособными ткани растений после перезимовки.
ХОД РАБОТЫ
Срезать бритвой кусочек эпидермиса, клетки которого содержат в вакуолях антоциан. Во избежание повреждения клеток эпидермиса желательно, чтобы срез состоял не более чем из двух слоев клеток. Поместить срез в каплю воды на предметное стекло, накрыть покровным стеклом и рассмотреть в микроскоп клетки с окрашенным клеточным соком. Заменить воду 1М раствором сахарозы, для чего на предметное стекло рядом с покровным нанести большую каплю раствора и отсосать воду кусочком фильтровальной бумаги, прикладывая его с другой стороны покровного стекла. Повторить этот прием 2-3 раза до полной замены воды раствором. Все время следить в микроскоп за тем, что происходит в клетках. Сделать схематические рисунки клеток в состоянии тургора, уголкового, вогнутого и выпуклого плазмолиза, обозначив основные составные части клеток.
Ввести под покровное стекло 2-3 капли воды, отсасывая раствор фильтровальной бумагой, и немедленно приступить к наблюдению деплазмолиза, необходимо обратить внимание на скорость этого процесса по сравнению с плазмолизом.
После окончания деплазмолиза убить клетки, держа край предметного стекла пинцетом и осторожно нагревая препарат на пламени спиртовки, не допуская испарения воды. Заменить воду на 1М раствор сахарозы и, рассматривая препарат в микроскоп, установить, происходит ли плазмолиз. Записать, зарисовать три стадии плазмолиза и сделать выводы.
МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
1) луковица синего лука или лист традесканции; 2) 1М раствор сахарозы; 3) лезвие бритвы; 4) скальпель; 5) пинцет; 6) препаровальная игла; 7) микроскоп; 8) предметные и покровные стекла; 9) стакан с дистиллированной водой; 10) стеклянная палочка; 11) кусочки фильтровальной бумаги; 12) спиртовки; 13) спички.
Источник
Плазмолиз — это осмотический процесс в клетках растений, грибов и бактерий, связанный с их обезвоживанием и отступлением жидкой цитоплазмы от внутренней поверхности клеточной мембраны с образованием полостей. Это возможно благодаря наличию клеточной стенки, которая обеспечивает жесткий внешний каркас. Деплазмолиз — обратный процесс, то есть восстановление исходной формы клетки при снижении осмотического давления во внеклеточной жидкости.
Происхождение плазмолиза и деплазмолиза
Плазмолиз протекает в клетках грибов, растений и бактерий, у которых имеется крепкая клеточная стенка. При их нахождении в гипертоническом растворе, концентрация электролитов в котором больше, чем в цитоплазме, происходит отдача воды в межклеточное пространство. В зависимости от степени обезвоживания плазмолиз клетки делят на уголковый с минимальным отступлением цитоплазмы, вогнутый, судорожный, колпачковый и выпуклый.
Частичному деплазмолизу подвержены все указанные варианты плазмолиза, но восстановить полную жизнеспособность клетки можно только в случае судорожного, уголкового, вогнутого плазмолиза, так как он развивается либо в маленьких масштабах, либо не приводит к повреждению внутриклеточных структур. Выпуклый плазмолиз — это полностью необратимый процесс. Он по форме частично напоминает судорожный вариант, но последний часто обратим.
Осмотические явления в клетке
Такие явления, как плазмолиз и деплазмолиз, взаимно противоположны. Плазмолизом называется сморщивание клетки при ее нахождении в гипертоническом растворе. Деплазмолиз — это восстановление исходной формы и размера клетки, у которой ранее произошел плазмолиз. Плазмолиз — это осмотическое явление, которое происходит в растительной и бактериальной клетке, а также в клетках грибов.
Важное условие для его развития — наличие клеточной стенки, жесткого каркаса, обеспечивающего постоянную форму и размеры. В них это явление можно описать как процесс сморщивания внутренней среды клетки из-за выхода жидкости в межклеточное пространство и образование полостей между отступившей цитоплазмой и клеточной оболочкой. То есть подвижная цитоплазма, теряя жидкость, сморщивается и освобождает полости между клеточной мембраной и ее внутренней средой.
Бытовой пример плазмолиза и деплазмолиза
Плазмолиз клетки растений, грибов и бактерий — обратимый процесс. При этом бактерии, клетки которых имеют клеточную стенку, могут находится в таком состоянии очень долго. Но попадая в благоприятную среду, они способны восстановиться и продолжить свою жизнедеятельность. Бытовым примером плазмолиза и деплазмолиза является приготовление варенья. В растворе с высокой концентрацией сахара происходит плазмолиз. Это обеспечивает сохранность продукта долгое время, так как бактерии не могут осуществлять свою жизнедеятельность.
При употреблении варенья, когда в растворе снижается осмотическое давление, бактериальная клетка снова становится активной. Это значит, что протекает такое явление, как деплазмолиз — восстановление гель-зольных свойств ее цитоплазмы и нормальной работоспособности. Если в растворе присутствует патогенная микрофлора в достаточном количестве, то она вполне способна вызывать инфекционное заболевание.
Осмотические явления в животных клетках
Крайним вариантом деплазмолиза животной клетки является гемолиз эритроцита. Он разрушается в гипотонических растворах по причине его чрезмерного набухания. Из-за более низкой концентрации электролитов снаружи эритроцита вода устремляется через мембрану внутрь, чтобы уровнять осмотическое давление. Однако ввиду ограниченности внутреннего пространства клетки и ее низкой вместимости происходит разрыв мембраны и гемолиз. Растительная клетка отличается большей прочностью из-за наличия клеточной стенки, а потому ее набухание часто не приводит к лизису. В определенный момент гидростатическое давление внутри клетки выравнивается с осмотическим, что прекращает дальнейшее поступление воды в цитоплазму.
В гипертонических растворах в эритроцитах происходит обратное явление — вода удаляется из цитоплазмы, и клетка сморщивается. Однако у высокоразвитых многоклеточных организмов предел осмотического воздействия очень низкий. А потому клетка чаще погибает, так как не может длительно оставаться жизнеспособной при наличии очень вязкой цитоплазмы. Более того, в организме человека каждая клетка должна выполнять некие функции, а не просто существовать. Клетка, которая «не работает», будет устранена макрофагами.
Источник