А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В очень тонком слое, м к внутренней поверхности коркового геля, о нару ,близком к вну р змы; фактически же вся эндо- Р езкий градиент скорости цитоплазмы; ф же скоростью. Описываемый меха- плазма течет с одной и той же скор низм получил название е активного скольжения, поскольку эндо. ьзит, как целое, по внутренней поверхности корко- плазма скользит, как ц, и ко ко . Текущая эндоплазма сдвигается вд ваго слоя. еку ами миозина, которые дви- эктоплазмы, запускаемая молекулами мио жутся вдоль пучков актиновых ми р ф к офиламентов, локализован- ных в эктоплазме.
я движения цито- Другим объектом, удобным для изучения движен плазмы, являются яются морские снфоновые зеленые водоросли и ф ы. С помощью нммуноцитохимических метод ов пока- ксантофиты. помощью н к со е жит сотни кортикальная цитоплазма этих клеток д р запо, что кортик бочек, выстроенных вдоль взаимосвязанных пучков микротрубочек, вы р . Вблизи этих пучков расположены актино- длиннои оси клетки.
изи вые микрофиламенты. Хлоропласты двигаются пар их либо на актин, ли о пучкам. Применение ядов, действующ на микротру очки, п б, оказало, что взаимодействие последних не- !5 обходимо для организации цитоскелета и движения хлоропластов. Источником энергии для движения протоплазмы является АТФ. Поэтому свет может влиять на скорость этого движения, изменяя уровень АТФ, образованной в процессе фогосинтетического фосфорилирования. Различные ингибиторы и разобщители дыхания тормозят движение цитоплазмы во многих растительных клетках, что также свидетельствует об энергозависимости процесса. Так, 2, 4-динитрофенол (ДНФ) — широко применяемый разобщитель дыхания и фосфорилировання — тормозит движение цитоплазмы в концентрациях !Π—" — 10-з М. Вго действие обратимо: после удаления реагента скорость движения восстанавливается. Олигомицин — ингибитор окислительного фосфорилироваиия— заметно замедляет движение цитоплазмы и снимает ускоряющее действие АТФ и АДФ.
Этот антибиотик ингибирует не только процесс образования АТФ, но и активность АТФазы, очевидно, подавляя таким образом деятельность сократительных белков. Биологическое значение движении цитоплазмы состоит в том, что оно способствует переносу веществ от одной части клетки к другой. Помимо этого, у некоторых водорослей с процессом движения связано размножение, с движением связан у грибов рост тиф. У миксомицетов, амеб, диатомовых водорослей движение цитоплазмы и передвижение органнзма — два неразрывных процесса. Движение цитоплазмы имеет большоезначение для поглощения и выделения веществ путем эндо- и экзоцитоза.
Перемещения в клетке окруженных мембраной пузырьков, образованных в результате деятельности эндоплазма-- тической сети и аппарата Гольджи, видимо, также осуществляется с помощью движения цитоплазмы, Различные внешние воздействия способны изменять скорость движения цитоплазмы. Ускорение движения под влиянием химических веществ называют кемодинезом. Большой интерес представляет тот факт, что хемодинез возникает )зри действии минимальных физиологических концентраций метаболитов растительных клеток, гормонов, некоторых аминокислот.
Следовательно, скорость передвижения цитоплазмы может регулироваться продуктами метаболизма клетки. Усиление движения цитоплазмы служит показателем особого. состояния клетки. Так, проникновение фитофторы, гриба-паразита, в клетки листьев картофеля вызывает бурное движение цитоплазмы, которое свидетельствует о перестройках, происходящих в клетках. Движение цитоплазмы в замыкающих клетках устьиц тесно связано с регуляцией изменения ширины устьичной щели. Несмотря на то что остается много неясного в понимании физиологического значения движения цитоплазмы, несомненно„ оно играет важную роль в осуществлении обмена и распределения веществ клетки, в реакциях раздражимости.
Движение цитоплазмы можно охарактеризовать, определив его скорость. Однако нельзя забывать о том, что последняя зависит не только от двюкущей силы, ио и от вязкости цитоплазмы. Скорость дни>кения цитоплазмы можно измерить под микроскопом, наблюдая за передвижением ее частиц. Цель работы. Показать, что скорость движения цитоплазмы неразрывно связана с уровнем жизнедеятельности клетки, с затратой ее энергия, Изучить влияние различных концентраций фитогормонов (цитокняинов, фузикокцина) или синтетических регуляторов роста на скорость движения цитоплазмы. Реактивы н оборудование: 5 10-' М раствор АТФ; 5 10-х М раствор Д!1Ф; б-бензнламннопурнн (бгБАП) в концентрациях 1О н !00 мг/л; ножницы; лезвия; секундомеры; капилляры; предметные н покровные стекла; пробяркн; термостат с температурой 37' С; микроскопы Объект исследования; листья злодея Е!ог(ео сапаоепз!з нлн валлнснерни раиыпег!а зрнаиче Ход работы.
Недалеко от верхушечной почки стебля отделяют лист (у злодеи) или отрезают кусок листа (у валлиснерии), кладут ца предметное стекло в каплю воды, взятой из сосуда, в котором было растение. Через 10 мин, когда установится стационарный уровень движения цитоплазмы, клетки листа рассматривают под микроскопом, Выбирают наиболее легко просматриваемые участки (у злодеи это чаще всего клетки средней жилки) и по движению хлоропластов следят за движением цитоплазмы. Определяют скорость движения хлоропластов, измеряя путь, который проходит органелла в единицу времена. Для большей точности измерепня желательно взять относительно короткий участок пути, например, равный десяти делениям окуляр-микрометра.
Подсчет проводят для пяти оргапелл в пяти клетках,, полученные данные обрабатывают статистически, вычисляя среднее арифметическое М, среднее квадратичное и и среднюю ошибку им М= 2, а7и, где 2 а — сумма отдельных измерений, п — число измерений. ч/ Х(а — М)' а=~ ) я а!=а)'1(а. Каплю раствора АТФ помещают с одной стороны покровпого стекла и одновременно оттягивают фильтровальной бумагой воду из-под стекла с другой стороны. Через 10 мин определяют скорость движения цитоплазмы.
Подобный опыт проделывают с раствором ДНФ. Веточку злодеи (или лист валлиснерии) опускают в стакан с водой, который находится в термостате при 37'С, и оставляют 17 там на 20 мин. Затем отделяют лист и, положив его на предметное стекло в каплю воды, быстро определяют скорость движения цитоплазмы, Контрольное определение скорости движения цитоплазмы (без обработки) проводят так же, как описано выше. Затем оттягивают воду фильтровальиой бумагой и приливают раствор 6-БАП в концентрации 10 мг/л. Через 1О мин определяют скорость движения цитоплазмы. Определение действия другой концентрации 6-БЛП вЂ” 100 мг(л проводят на новом кусочке листа, также предварительно определив скорость движения цнтоплазмы в контроле. Оформление работы. Представьте результаты в виде таблиц.
Сделайте выводы. Тзбзицз 3 Таблица 2 С; орость движении, ми(с (т('= 1 Сиорость движении, мм.'с (ВИ т( Варианты Варианты НзО, 20' С НзО, 37'С 5.10-з М АТФ 510 "МДПФ 6-БАП, 10 мт1л Н,О 6-БАП, 100 мг/л НО ЗАДАЧА 3. ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОТОПЛАСТОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ Протоаласты — это растительные клетки, у которых удалены .клеточные стенки, Протопласты способны восстанавливать клеточные степки, после чего при определенных условиях может произойти регенерация нового растения.
В протопласты сравнительно легко можно ввести микроорганизмы, чужеродные пластиды, метафазные хромосомы, а также выделить интактные органеллы. Внесение чужеродной г(НК в протопласты с помощью векторных систем или путем прямого переноса генов позволяет получить трансформированные растения, обладающие новыми свойствами (например, устойчивостью к гербицидам, токсинам патогснов и т. п.). Протопласты способны сливаться. При этом могут образовываться соматические гибриды между видами и родами, не способными скретциваться половым путем.
Из протопласта можно удалить собственное ядро и образу(ощийся цитопласт слить с протопластом другого вида, При этом формируется цибрид (противоположность гибриду), являющийся хорошим объектом для изучения взаимодействия ядерного и цитоплазматического геномов. Нротопласты удобны для изучения целого ряда физиологических проблем. Прежде всего, удаление клеточной стенки де- лает возможным прямой контакт с плазмалеммой, измерение ее поверхностного заряда, определение проницаемости, работы ионных насосов и т.
д. Способность протопластов регенерировать клеточную стенку используют для исследования этого процесса. С помощью протопластов можно изучать способы компартментализации метаболитов в клетке и их внутриклеточного транспорта. Пратопласты растительных клеток можно выделить механически или с помощью ферментов. Обычно наибольшее число живых протопластов выделяют из молодых полностью развернувшихся листьев и суспензий клеток в фазе логарифмического роста. Стандартных методов для изоляции и культуры прото- пластов нет, так как на эти процессы влияют вид растения, его возраст, фаза развития, особенности тканей, условия роста растения.
Механический метод выделения протопластов применяют ограниченно, так как он дает з(алый выход протопластов и их можно получить только из вакуолизированных клеток. Наиболее широко используют энзиматический метод, при котором клетки последовательно или одновременно обрабатывают пектиназой (для разделения клеток) и (4елл(ол(ьэой (для разрушения клеточных стенок). Выделение протопластов следует про.
водить в жидкой среде с осмотическим потенциалом, близким потенциалу протопластов, иначе может произойти их чрезмерное набухание или, наоборот, сморщивание и повреждение. Осмотическим стабилизатором чаще всего служат маннит илн сорбит. Среда для выделения протопластов должна содержать буферный раствор, рН 5,5 — 6,0. Кроме того, в среду выделения добавляют некоторые макроэлементы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
