Какими свойствами должен обладать раствор вызывающий плазмолиз

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.

Явление плазмолиза и деплазмолиза

Цель работы.

Убедиться на опыте, что цитоплазма живой клетки эластична, полупроницаема и способна плазмолизироваться.

Материалы и оборудование.

Луковица с темно-фиолетовой окраской сочных чешуй (например, сорт Даниловский), 1 М раствор нитрата калия KNO3, или хлорида натрия NaCl, или сахарозы С12Н22О11, спички, спиртовка, или газовая горелка, или электроплитка, микроскоп и комплект  оборудования для работы с ним: предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, лезвие безопасной бритвы, стеклянная палочка, стакан с водой, полоски фильтровальной бумаги, скальпель, пинцет, кисточка, марлевая салфетка, осветитель или настольная лампа.

Краткое теоретическое пояснение.

В живой клетке цитоплазма эластична и полупроницаема. При потере воды объем цитоплазмы уменьшается, а при поступлении воды увеличивается до первоначального. Это свойство позволяет клеткам переносить временное обезвоживание и поддерживать постоянство своего состава.

Со свойствами эластичности и полупроницаемости можно ознакомиться на опыте с плазмолизом и деплазмолизом.

Плазмолиз — искусственно вызываемое отставание цитоплазмы от оболочки клетки. Деплазмолиз — исчезновение плазмолиза. В качестве плазмолитиков — веществ, растворы которых вызывают плазмолиз, используют неядовитые вещества, слабо проникающие через цитоплазму в вакуоль.

Плазмолиз можно вызвать, погружая клетку в раствор соли или сахара, концентрация которого выше концентрации клеточного сока (гипертонический раствор). Если бы цитоплазма была проницаемой, то происходило бы выравнивание концентраций клеточного сока и гипертонического раствора путем диффузного перемещения воды и растворенных веществ из клетки в раствор и обратно. Однако цитоплазма, обладая свойством полупроницаемости, не пропускает внутрь клетки растворенные в воде вещества. Напротив, только вода, согласно законам осмоса, будет высасываться гипертоническим раствором из клетки, т. е. передвигаться через полупроницаемую цитоплазму. Объем вакуоли уменьшится. Цитоплазма в силу эластичности следует за сокращающейся вакуолью и отстает от оболочки клетки сначала в уголках, затем во многих местах с образованием вогнутых

поверхностей (вогнутый плазмолиз), и, наконец, протопласт принимает округлую форму (выпуклый плазмолиз). При погружении плазмолизированной клетки в воду или гипотонический раствор наблюдается деплазмолиз.

Ход работы.

1. Наблюдение явления плазмолиза. Лезвием безопасной бритвы делают тонкий срез с выпуклой стороны сочной чешуи лука. (Можно взять кожицу с вогнутой стороны чешуи лука, которая очень легко снимается. Однако клеточный сок этих клеток не содержит антоциана, поэтому вакуоли будут бесцветны.) Срез помещают на предметное стекло в каплю воды, накрывают покровным стеклом и рассматривают при малом и большом увеличении микроскопа клетки с окрашенным клеточным соком, обращая внимание на оболочку, цитоплазму, ядро и вакуоль.

Затем на препарате заменяют воду на раствор соли или сахара. Для этого с одной стороны возле покровного стекла помещают каплю 1 М раствора нитрата калия. С противоположной стороны фильтровальной бумажкой оттягивают воду из-под покровного стекла. Таким образом, на место воды под покровное стекло поступает раствор. Эту процедуру проделывают 2—3 раза для полной замены воды раствором. Спустя 5—10 мин наблюдают плазмолиз.

2. Наблюдение явления деплазмолиза. На плазмолизированном микропрепарате производят замену раствора нитрата калия чистой водой с помощью фильтровальной бумажки. Наблюдают за изменениями в клетках, ведущими к деплазмолизу.

3.Выявление неспособности к плазмолизу мертвых клеток. Способностью к плазмолизу обладают только живые клетки. Чтобы убедиться в этом, готовят новый препарат. Срез чешуи лука помещают в большую каплю воды на предметное стекло и убивают клетки нагреванием препарата на пламени спиртовки (нагревать следует осторожно, не допуская полного испарения воды). Препарат охлаждают, воду отсасывают фильтровальной бумажкой, наносят на срез каплю 1 М раствора нитрата калия и накрывают покровным стеклом. Препарат рассматривают под микроскопом. Плазмолиза не происходит.

Выводы.

1. Цитоплазма эластична, вследствие этого она способна в гипертоническом растворе отставать от оболочки клетки, а в гипотоническом вновь восстанавливать первоначальное положение.

2. Цитоплазма полупроницаема: пропускает воду и не пропускает растворенные в ней вещества. 3. Плазмолиз и деплазмолиз можно наблюдать только в живых клетках.

Контрольные вопросы.

1. Что такое плазмолиз?

2. Что такое деплазмолиз?

3. Какие формы плазмолиза вы знаете?

4. О каких свойствах цитоплазмы можно говорить, изучая плазмолиз?

5. Способны ли плазмолизироваться мертвые клетки?

    Итак, если изотонические растворы не вызывают изменений в клетках, то растворы гипертонические обусловливают явление плазмолиза, а растворы гипотонические — явление тургора. [c.181]

    В чем заключается явление плазмолиза и гемолиза  [c.50]

    Процессы гемолиза и плазмолиза зависят от функционального состояния вещества клеток, в частности от изменения про 1ииае-мости их оболочек. В результате этого оказалось, что если концентрированные растворы солей и сахара вызывают стойкий плазмолиз, то плазмолиз в растворах мочевины и глицерина носит временный характер, а растворы спирта, эфира, хлороформа его [c.40]

    Если поместить клетки в дистиллированную воду, происходит набухание, затем разрыв оболочек — лизис. Например, эритроциты окрасят воду в красный цвет (гемолиз). В растворах с высокой концентрацией солей происходит сморщивание клеток из-за потери воды (плазмолиз). [c.145]

    В концентрированном растворе Na l красные кровяные шарики сморщиваются (плазмолиз), а в воде или сильно разбавленном растворе Na l набухают (гемолиз). Объясните эти явления. [c.195]

    Процессы гемолиза и плазмолиза зави-функционального состояния веще- [c.26]

    РАБОТА 3. ГЕМОЛИЗ И ПЛАЗМОЛИЗ [c.216]

    Основы химической термодинамики, термохимии, кинетики, катализа, учения о растворах, диффузии, осмосе, тургоре и плазмолизе рассмотрены в нх приложении к биологии и сельскому хозяйству. Описаны коллоидно-химические свойства белков, протоплазмы, роль свободной воды в коллоидах, свойства коллоидов почвы. [c.2]

    Опыт 18. Демонстрация явлений тургора и плазмолиза в системах с полупроницаемыми пленками [c.52]

    В живой микробной клетке всегда наблюдается более высокая концентрация солей, чем в окружающей среде, поэтому микробы могут существовать в слабых водных растворах. На основании осмотических законов в клетку поступают вода и растворенные в ней питательные вещества. Внутреннее осмотическое давление создает напряженное состояние клетки, которое называется тур-гором. Если микробная клетка попадает в концентрированный раствор, осмотическое давление которого больше, чем в клетке, то вода уходит из нее, протоплазма сжимается и отстает от верхней оболочки. Это явление называется плазмолизом. Такую клетку легко возвратить к нормальному состоянию тургора, если перенести ее в раствор более слабой солевой концентрации. [c.251]

    Явление осмоса играет важную роль в жизни растений и животных. Стенки растительных клеток живых организмов представляют собой полупроницаемые мембраны, через которые свободно проходят молекулы воды, но почти полностью задерживаются вещества, растворенные в клеточном соке. Поэтому осмос служит причиной тургора (состояние напряжения) и плазмолиза (сморщивание) клеток. С ним связаны процессы усвоения пищи и обмена веществ. Прибор, схема которого приведена на рис. 54, дает возможность измерять осмотическое давление. Он называется осмометром. На основании опытных данных измерения осмотического давления при различных концентрациях и температурах было установлено, что осмотическое давление раствора пропорционально концентрации растворенного вещества и абсолютной температуре раствора [см. уравнение (У.8)], [c.147]

    В крепких растворах солей отмечается, наоборот, сморщивание клеток плазмолиз), обусловленное потерей воды, перемещающейся [c.26]

    Способностью передвигаться обладают только некоторые представители группы бактерий. Эта способность обусловлена наличием у них жгутиков. Только подвижные спирохеты перемещаются ритмичными колебаниями всего тела. Жгутики являются цитоплазматическими выростами, не втягивающимися внутрь при плазмолизе. В неокрашенном виде они под микроскопом не видны. На всем протяжении они имеют одинаковую толщину и диаметр их обычно не превышает /зп поперечного диаметра бактериальной клетки (около 0,02—0,05 мк). Скорость движения 10—20 мк/с. [c.252]

    Для первого случая мы будем иметь явление тургора, для второго — изотонию, а для третьего случая — плазмолиз. Опыт, проведенный с черенками листьев, наглядно показывает значение увеличения концентрации почвенного раствора. Если имеет место случай 3, т. е. осмотическое давление почвенного раствора больше давления клеточного сока (засоленная почва), вода будет поступать не из почвы в растение, а, наоборот, из растений в почву и растение на такой почве погибнет, так как оно не в состоянии бороться за воду. [c.53]

    При изложении закона Вант-Гоффа весьма полезно остановиться на явлениях тургора и плазмолиза в растениях (опыт 19), а также на других явлениях, в основе которых лежат процессы осмоса (опыт 20). [c.38]

    В клетках сине-зеленых водорослей отсутствуют вакуоли, заполненные клеточным соком. В связи с этим при плазмолизе клетка съеживается целиком. В клетках этих организмов наблюдаются [c.271]

    Плазмолиз и тургор. Наличие такой сложной структуры бактериальной клетки доказывается явлениями плазмолиза и тургора. [c.251]

    Плазмолиз имеет большое значение при консервировании овощей и плодов в растворах поваренной соли или сахарозы. При солении или квашении овощей поваренная соль служит, во-первых, консервирующим агентом. Растворы соли (5—7%) задерживают развитие большинства микроорганизмов, так как вызывают у них плазмолиз. Однако главное назначение поваренной соли заключается в том, что она вызывает плазмолиз растительных клеток, нарушает полупроницаемость клеточных оболочек. В результате происходит выделение клеточного сока, содержащего сахара. Эти сахара служат основой для молочнокислого брожения. Молочная кислота, являясь антисептиком, подавляет деятельность других микроорганизмов. Кроме того она придает продукту специфический вкус. [c.70]

    Результат опыта. Примерно через сутки после начала опыта в части пробирок листья остались практически без изменения, т. е. такими же свежими, как и до начала опыта. В другой части пробирок листья несколько привяли (состояние плазмолиза), причем чем более высокая концентрация хлорида натрия в растворе, тем угнетение (увядание) листьев больше. [c.52]

    Если растительную клетку перенести в концентрированный раствор какого-нибудь вещества (например сахара или хлорида натрия), молярная концентрация которого будет выше, чем концентрация растворенных веществ в клетке, то наблюдается осмотическое высасывание воды из клетки в окружающий ее внешний раствор (экзосмос). Протоплазма уменьшается в объме и отстает от стенок целлюлозной оболочки. Объем протоплазмы делается тем меньше, чем большей концентрации был раствор, в который погружена клетка. При соответствующих условиях протоплазма принимает шарообразную форму, уменьшаясь в несколько раз. Это явление называется плазмолизом. Если плазмоли-зированную клетку поместить снова в раствор обычной для нее концентрации или в дистиллированную воду, клетка, благодаря осмотическому всасыванию растворителя, увеличивает свой объем, возвращаясь в свое исходное положение. Таким образом, плазмолиз является обратимым процессом. [c.181]

    При варке плодов в концентрированном сахарном растворе (приготовление варенья) растительные клетки теряют воду, т. е. идет плазмолиз. Если скорость удаления воды больше, чем скорость диффузии сахара в плодовую ткань, то плоды после варки сморщиваются и становятся жесткими. Правильно выбранный режим варки предусматривает равенство скоростей этих процессов. В таком случае плоды сохраняют свой начальный объем и вид. Сахар не только придает продукту вкусовые качества и питательность, но является и консервирующим вещест- [c.70]

    В крепких растворах солей отмечается, наоборот, сморщивание клеток (плазмолиз), обусловленное потерей воды, перемещающейся из них в более концентрированный внешний раствор (рис. 13), [c.40]

    Более высокоорганизованные животные имеют постоянное осмотическое давление крови, не зависящее от внешней среды. Человеческий организм характеризуется большим постоянством ряда физико-химических показателей внутренней среды, в том числе и осмотическим давлением крови. Этот показатель называют изоосмией. Нарушение изоосмии оказывается губительным для организма гораздо раньше, чем наступает плазмолиз или лизис клеток. Понижение осмотического давления введением больших избытков воды или в результате интенсивной потери солей, например с потом, вызывает рвоту, судороги, затемнение сознания и т. п. вплоть до гибели организма. Повышение же осмотического давления введением больших количеств солей приводит к перераспределению воды. Вода скапливается в тех тканях, в которых откладываются избыточные количества солей, что вызывает отеки этих тканей (в первую очередь подкожной клетнервной системы и других жизненно важных органов. [c.27]

    В концентрированных растворах идет диффузия воды из клетки в раствор, так как осмотическое давление внешнего раствора больше, чем давление внутри клетки. Потеря воды ведет к уменьшению объема клетки, нарушает нормальное течение физических н химических процессов в ней. Это явление называют плазмолизом. [c.70]

    BOM. в концентрированном сахарном растворе с вьт> соким осмотическим давлением (34—54 МПа) проч исходит плазмолиз клеток почти всех микроорганизмов. [c.71]

    II — вода покидает клетку, если она помещена в более концентрированный раствор, цитоплазма отслаивается от стенки клетки это называется плазмолизом [c.203]

    Впервые термин изолировагшые протопласты был предложен Д.Ханстейном в 1880 г. Протопласт в целой клетке можно наблюдать во время плазмолиза. Изолированный протопласт — это содержимое растительной клетки, окруженное плазмалеммой. Целлюлозная стенка у данного образования отсутствует. Изолированные [c.176]

    I — последовательное соединение биореактора / и сепаратора 2 с возвратом осветленной культуральной жидкости на стадию ферментации (в смеситель 3) и отбором (после сепаратора) сгущенной биомассы для последующей обработки (плазмолиз, сушка)  [c.184]

    Это явление используется, например, при консервировании пищевых продуктов путем добавления больших количеств соли или сахара. Микроорганизмы подвергаются плазмолизу и становятся нежизнедеятельными. [c.145]

    Подмороженная свекла непригодна для хранения и должна перерабатываться сразу же, так как в клетках происходит плазмолиз и они теряют способность дышать. Свежевыкопанная свекла промерзает при —1,5, —2 °С. очень быстро. При —6 °С промерзает 30—40 % свеклы и кристаллизуется до 60 % воды. Эта температура близка к порогу гибели клеток. [c.8]

    Широко известно также применение больших концентраций солей или сахара для консервирования пищевых продуктов. В этих условиях микроорганизмы подвергаются плазмолизу и становятся нежизнедеятельными. [c.28]

    Осмос в природе. Животные н растит, клетки представляют собой микроскопич. осмотич. системы, поскольку у клетки оболочка или прилегающая к ней плазмолемма обладают св-вами полупроницаемых. мембран. Если поместить клетки в дистиллированную воду, происходит набухание, а затем разрыв оболочек (осмотич. шок, или лизис). В р-рах с высокой концентрацией солей наблюдается падение осмотич. давления и ко.хтапс клеток из-за потери воды (плазмолиз). Это явление используют, иапр., при консервировании пищ. продуггов путем добавления больших кол-в соли или сахара микроорганизмы подвергаются плазмолизу и становятся нежизнедеятельными. [c.419]

Физическая и коллоидная химия (1988) — [

c.181

]

Физическая и коллоидная химия (1988) — [

c.70

]

Общая микробиология (1987) — [

c.29

,

c.50

]

Основы технологии органических веществ (1959) — [

c.347

]

Основы технологии органических веществ (1959) — [

c.347

]

Физическая и коллоидная химия (1957) — [

c.110

,

c.111

]

Физическая химия Том 1 Издание 4 (1935) — [

c.237

]

Основы физической и коллоидной химии Издание 3 (1964) — [

c.127

]

Физическая и коллоидная химия (1974) — [

c.124

]

Физическая и коллоидная химия (1954) — [

c.27

]

Физическая и коллоидная химия (1964) — [

c.37

,

c.273

]

Микробиология (2006) — [

c.86

]

Биология Том3 Изд3 (2004) — [

c.101

,

c.105

,

c.231

]

Курс физиологии растений Издание 3 (1971) — [

c.69

]

Жизнь зеленого растения (1983) — [

c.174

,

c.176

,

c.178

]

Цитология растений Изд.4 (1987) — [

c.29

,

c.30

,

c.32

]

Физиология растений (1989) — [

c.191

]

Биология с общей генетикой (2006) — [

c.54

]

Фотосинтез С3- и С4- растений Механизмы и регуляция (1986) — [

c.47

]

Физиология растений (1980) — [

c.48

,

c.50

,

c.86

,

c.157

]