Биология. В 3-х томах. Т. 2

а) Почему при продольном разрезе стебля отрезанные полоски тотчас же отгибаются наружу?

б) Почему полоска Б в дистиллированной воде еще больше закручивается наружу?

в) Почему полоска В в концентрированном растворе сахарозы закручивается внутрь?

г) Почему полоска А сохраняет свою кривизну в разбавленном растворе сахарозы?

д) Что можно определить в таком опыте: осмотическое давление, водный потенциал или тургорное давление клеток стебля? Спланируйте постановку эксперимента для определения данной величины, полностью опишите все детали процедуры.

Рис. 14.6. Опыт со стебельками одуванчика. Исследование влияния дистиллированной воды и растворов сахарозы на скручивание полосок, вырезанных из стебелька

14.1.9. Влияние нагревания и спиртов на мембраны

Некоторые воздействия, например обработка этанолом или нагревание, нарушают избирательную проницаемость клеточных мембран. Хотя мембраны и сохраняются, но они ведут себя так, будто в них образовались отверстия, и при этом исчезает барьер проницаемости для таких крупных молекул, как сахароза. Высокие температуры и спирты денатурируют белки мембран и увеличивают текучесть мембранных липидов; кроме того, при высокой концентрации спирты растворяют липиды.

14.16. Вакуоли клеток свеклы окрашены в красный цвет. Исходя из этого, спланируйте эксперимент для исследования влияния нагревания и этанола на избирательную проницаемость клеточных мембран свеклы.

14.1.10. Дополнение

(1) Термин "водный потенциал" был предложен для замены терминов "дефицит диффузионного давления" и "сосущая сила". Смысл последних объясняется ниже.

Дефицит диффузионного давления (ДДД) и сосущая сила (СС). Как мы уже говорили, осмос можно рассматривать как особый род диффузии, когда переносятся только молекулы воды. Раньше стремление молекул воды к перемещению измеряли величиной диффузионного давления (ДД). Чем выше концентрация молекул воды в растворе, тем выше ДД данного раствора. Поэтому при нормальном атмосферном давлении чистая вода будет иметь максимальное ДД, а растворенные в ней вещества будут понижать ДД раствора. В стандартных условиях ДД раствора всегда будет ниже, чем у чистой воды; чем концентрированнее будет раствор, тем меньше в нем будет концентрация воды и тем ниже будет ДД раствора.

Поэтому раньше говорили, что по отношению к чистой воде раствор имеет дефицит диффузионного давления (ДДД), при этом ДДД чистой воды был произвольно принят за нуль. Чем концентрированнее раствор, тем выше ДДД для этого раствора. При нормальном атмосферном давлении ДДД для любого раствора будет равен его осмотическому давлению. Термин ДДД явился заменой термина сосущая сила (СС). Происхождение последнего термина ведет свое начало от представления о том, что при осмосе гипертонический раствор присасывает воду из гипотонического раствора. Поэтому говорили, что гипертонический раствор имеет большее всасывающее давление. Теперь стало понятно, что движущей силой для передвижения воды служит более высокий водный потенциал (или иначе диффузионное давление) гипотонического раствора.

Связь между рассмотренными терминами можно выразить следующим образом:

-ψ = ДДД = СС;

а для раствора в стандартных условиях

-ψ = ДДД = ОД = СС.

(2) Вместо уравнения

ψклетки = ТД клетки — ОД клетки

физиологи растений предпочитают использовать уравнение

ψw = ψs + ψp,

где ψw — водный потенциал клетки, ψs — доля, вносимая растворенным веществом в общий водный потенциал (ψs имеет отрицательную величину, равную величине осмотического давления), а ψр — доля тургорного давления в общем водном потенциале (она либо равна нулю, либо имеет положительную величину).

14.2. Передвижение воды у цветковых растений