В.В. Полевой - Физиология растений (1134228), страница 43
Текст из файла (страница 43)
По сравненюо с клегочными с1снками и и г о и л а 1 м а солерхгиг больше воды: сс содержание можег лосгиГГГЗЬ 95':;, ог массы цигопла1мы. Основнов вид Гидрофильиых коллоидов в цгг1оплазме — ослки. Внутри белковых отрухмур заклкиГено . Иа .Гсльиое КОГ ч" в в д . На ра зоям ях до !, и Оз пов1)РК!юсти бслка па ВОда прочгю глгятапа и в 1игцРОфОбных зОнах имсс1 с1руь Гу)ту, Олн ГкугО к ст)Рук Гурс . 1ьла. Ци Гоп;ИГлма солер ки1.
также сахара соли, липилы н лру1 ие СГРсРДГиения, которые окагываю1. влияние на состояние СГРДГ."ржагцейся в пей ИОльг. Плас1нды. Мигохонлрии и ядра о1лелепы ог пиГГРплнзмы собсгисннымн мембранамн. Нх объем изменяется Гюл лейсгвисм осмонччесьих сил. Содержание аоль1 в х л О р о- Б.Х2 Осиотичесяос ПОГВСГЦВНИС ВСДЫ и л а с т а х обычно меньше.
чем в цитоплазме (около 50;, ), что связано с присутствием в них больпино количества лилндоа и липофильиых вепзеств, которые могут сосгавлягь до 40;г; сухой ~ассы хлоропластов. То жс ~амое Относится к митохонлриям. Первое место по концентрации воды в кле~ке (около 98",.:„) ~внимает ва к у оль. Вакуолярный сок содержат сахара, органические кислоты в их соли, неорганические казноны (К' и др.) н авионы (С) ), ферменты, белки и лруыю азотистые соединения„слизи, таннины, пигменты Соля, сахара и органические кислоты находязся в растворе, тогла как белки, таннины и слизи составляют гид)юфнльную кОллОидную фраъчпзи~ Вакуолей. Вакуолярный сок можно рассмаз риаать в основном как исгннный раствор, удерживающий воду осмогическп ит-за избирательной проннпаемости тоношиста.
Поглошение воды нз Внешней среды — обязательное условие существования любо~о живого организма. Вода может поступать В клетки растений благоларя набуханшо биоколлоидов, увеличению степени их гвдратации. Такое поступление воды характерно для сухих семян, помещенных в волу. Однако главным способом поступления воды в живые клетки является ее осмогн некое ноглощение. Осмвс н ьз о законы. Огьчосвж называется прохождение растворителя в раствор„отделенный от него полупроницасмой мсмб1саной (т, с. пропускаю|пей растворитсль, ио ве ~~ле~у~ы растворенных вешеств). Природу осмоса стали изучать прежде всего биологи. Первый осмометр был сконструирован в (Х26 г, французским физиологом Г, Дютроше.
Принпип мото осмометра заключался В следующем. Пузырь из НОлупроннцаемОЙ пленки (псрГВ- мент. животный пузырь) с помепгенной в него стекляннон з.рубочкой заполнялся раствором сахара или другого ор~а1шческого Всп1сстаа. После погружения пузыря в чнсзую воду наблюдался подъем уровня жидкости в трубке. Однако лрименяьчпиеся Дютропгс пленки не были абсолнпно полупроницасмымн и медленнО проеикав$иий сахар мсшал количссгвсн" ному измерению осмогнческого давления.
Более совср1пенная конструкция осъюметра была предложена В. Пфеффером. Свой осмомстр он назвал «искусственной клеткойя. Основой ее служил пористый фарфоровый сосуд. Во внутреннюю полошь сосуда наливался распюр зкслзой кровяной соли Кч(гйс(СС))„), и сосуд помещался В раствор СИВО,. При взаимодействии зтих аегцеств в порах фарфорового сосуда образовывалась ~ елеобразная масса жслезистосв породистой мели Спз(РС(СМ)ъ), служнвпшя полупроннцаемой мембраной. Таким образом одновременно достигались достаточная прочность и полупроницаемость сосула, Поступ~асина воды В такого рода лзсмо~ическую ячейку (рнс. 5.7) приводит к увеличению объема жидкости и поднятию ес уроввя в маиомстрической трубке до тех пор.
пока снд(ннтнагинчсгкос даслснис Р столба жидкости не повысится настолько, чтобы Воспрепятствовать лальиейшему увсличеншо объема Двнонстроция оснотнчаского давлении во енутреннен сосуде оснонвтра после его нопопнения )зпстВО)зон сока)юзьз и погруже ния в чистую воду Раствор саиорозы отделан оз воды ненброной, лронинаеной длв Н,О, но не длв соиоразв .
Р— гндросзасииесиое давление зйй ной Рвазазй евидРОЭИ вЂ” Вози 1 гц;,; реисФаи сзаазелгзс ',4Ф~Яф4 расзвора. В достигнутом состоявнн равиовссня полупроннцвсмая мсмб)жзгв й сливину В)зсмспи зцзопускасг одипаковзю ксхгичссзва воды в сзбоих направззсниях.
)"идрос та гичсскос згавлснис В сном слузас соотвсгсзвуст лгзпзслвиа.пзпоззз зпззогпизгтпз.нз д(М,ЗГНВЮ ПЕ, Ванз.-! Офф, использовав в качссзвс осмсмпчсской ячейки нисксссгвсннунз клсгкуи и друз ис мололи, поьа ыл. что осхзозичсскис законы соотвсгспзугот сазовым законам Войдя — Мариоыа.
Для расчста погсвпиальпсно павлония оц прсдложил формулу: ке = 1' г. Лз; где с — ьоицснтргипгя )засзворл в молях, Т - абсолюзнйя тсьепсратура. и" -- 1а.ювая зюсз оянняя, изозоничсский козффициснт, равнь1й ) + а)и — ) ), гдс х — стспснь злскгролвги зсской диссоциация, и — число ионов. на кгп орый распадасзся молскулв злскгроливь йаким опразом, для разба- ВЛСННЫХ РаотВОРОВ 11сйзиглиззежйтгс С)сзя.тилле ПРП ПОСтОЯПНОй 1СМ- псратурс опрсдслясзся концситрацисй чвсзип )молскул, ионов) р Ории всг 1)«1 .хв зл б' .: р;с Ра).
))ОтсвпназтЬИОС ОСМОП1ЧССКОС зааязЮНИС ВьзпажсюзСЯ В ))иска.зях и озражаст максимально Возмовопзс лавлсиис. которое нмсст раствор данной коицснграцни, или мззкснсзаззызузсз способность расзвора в ячсйкс поглогцнзь воду. В пастоягдсс врсмя„рассмагривая осмознчссхвс явлсния. гзользузогся га«жс понятиями, харакзсризуюгцимп тсрмодинамвчсскис особснносгн систсмы. Эвсрзсзичсски11 уровень молекул даннО1О Всц)олва, кОТОрьзй Выражас1ся В ско))Ости их диф" фузии, назывгиоз .:Вмичсгкин всззисзлгиолсз.и зггио всюссзва )ф), Химнчсскнй позснциал частой воды называ1оз йлдзпжи лсзгигли .
)Ф . ) Ои.ар' 'сри'ус ос б . ль л ффу лровать, испаряться или поглогцаться и выражасзся В ))цска.зях. Наивысзззая Всличина водн01О пО1спциала -. у химически 1нсзой воды. Эта Вслнчиня условно принята са пуль. ))озгсзму водньзй по.гсвзгиал любого расзззо)та и биолопгчсских жидко. стой имеет озрипагсльнос значспис. Водный поз саина.з включаст компон*нгу„опрсдслясмую прпсугглвием рагзворснного ВсгцсстВа„назь1васмую Ос мОюичс.скил1 лови пз)нплгздз )ф,), Растительная жаягяо кая Оючстнчаская ейстена и потенциал, связанный с еанрагнчагличег'хин Вавлеаасзг (йгг).
Если расзаор сахарозы в ячейке нз полупроннцаемого мать риала (пел.гофангг, коллондной пленки), пропускаюгцего только воду. сго~ рузнть в чг1стую воду (см. рнс. 5.7), то молекулы поды будут перемешаться нз чистой аосгы а раствор сахарозы, гле кониеитраггпя (ак'пшносгь) волы меньше, г, е. от высокого полного по1енциала к более ннзкоьгу.
Г)оскозьку растворенные вещества снижают активность воды в растворе, нз ячейки воды вьподнт мспьцю, чем входит. Это н приводит к увеличению объема раствора сахарозы и подъему жидкости а трубке осмомегра. Для опенки нелнчины осмопгческого давления нужно язмерить лавление, которое неоохолимо приложить к раствор). гебы преололегь активность частнп чистого рвпворителя по сраанепню с нх активностью )з растворе н тем самым ураннягь скорость движения молекул во.гы в двух направлениях. Осмгззическнй потенциал (г),) расгяора в условиях этою равнонесня равен по величине потенциалу гидростагнчсского лавления фп, но прозиаоположен ему по знаку. 'чг„асегэза имеет огршгательное значение. растигельная клетка ок(эужена клеточной стенкой, которая облалае~ опреггеле~иой аластичностью н может растюнвапся. Вакуоль содержит большое количество осмотнчески активных вешесза — сахаров, органических кислот, солей.
Прн гпучении асмо гичесъзгх явлений в расппельнь1х кле сках обычно рассматривается упроцгенвая модель, в которой полупронипаемой мемораной считается система, состоящая из плазмалеммы и гонопласта одноа(жменно, Поскгглгкт асмбрана пзби(затетгь. но проницасма и вода прохгздгп через нее значительно легче, чем аегпесгва., растворенные в клсточиом сохе н питоплазме, прп помегцснни клетки н волу последняя по законам осмоса булез поступать внугрь клетки. Силу, с которой вода входи.г а клетку, назыааип сосущей салай 5.
Она ггэжлесгаеггна аощзому потенциалу клетки (Фгьо). Величина сосущей силгя определяется осмотичесюгм давлением клеточного сока (кя) и гауренрамм (гт)ростагчичсскнм) г)аваснисм в клетке (Р), которос равно лрогаивадавлсвив к.гетачнон стгака. аозникаюгцему при се эластическом расзяжении (рис. 5.((): 5 =. к* — Р. При замене этих обозначений соответствующими термолипамнческими величинами уравнение приобретает следующий аид; - Фн,гз '= Ф~ — Фь В условиях разной озвошгенпости состое~пенна между всеми компонензами по1о уравнения меняюзся (рис.