§ 16. Осмос. Плазмоліз і деплазмоліз. Вакуолі

• До змісту відповідей зошита

1. Які функції вакуолі рослин ви знаєте? Запишіть їх.

Центральна вакуоля рослинної клітини виконує такі функції:

• є вмістилищем води та підтримує внутрішньоклітинний осмотичний і тургорний тиск, надаючи клітині форми та пружності;
• накопичує запасні поживні речовини (вуглеводи, зокрема сахарозу, глюкозу, фруктозу; білки, органічні кислоти);
• здійснює внутрішньоклітинне розщеплення запасних речовин за допомогою гідролітичних ферментів;
• накопичує пігменти (антоціани, флавони), які забарвлюють квітки й плоди для приваблення запилювачів і поширювачів насіння, а також захищають клітини від ультрафіолету;
• ізолює вторинні метаболіти (алкалоїди, глікозиди, таніди) для захисту від травоїдних тварин і хвороботворних мікроорганізмів, а також зв’язує та знешкоджує токсичні продукти обміну.

2. Підпишіть на малюнках, де зображена дифузія, а де — осмос.

• Лівий малюнок (вільний рівномірний розподіл розчиненої речовини в усьому об’ємі рідини без перегородки): Дифузія
• Правий малюнок (рух молекул води крізь напівпроникну мембрану в бік більшої концентрації розчиненої речовини, що супроводжується зміною рівня рідини): Осмос

3. Виберіть і позначте правильні твердження щодо осмосу.

Відповідь: А (лише І, ІІ)

Обґрунтування:

• І — правильне (осмос є основним механізмом надходження та виходу води в клітинах).
• ІІ — правильне (тургорний тиск створюється внаслідок надходження води в клітину шляхом осмосу й забезпечує пружність клітин та тканин).
• ІІІ — неправильне (нирки активно використовують осмотичні градієнти для фільтрації крові та реабсорбції води під час утворення вторинної сечі).

4. Дослідження «Спостереження плазмолізу та деплазмолізу в клітинах рослин».

• Мета дослідження: спостерігати явища плазмолізу та деплазмолізу в клітинах епідерми червоної цибулі, з’ясувати їхній механізм та переконатися в напівпроникності клітинних мембран.
• Хід роботи:
  1. На предметне скло у краплину води поміщають зріз епідерми луски цибулі та накривають покривним скельцем. Під мікроскопом спостерігають нормальний стан клітин: протопласт займає весь об’єм, вакуоля з антоціаном заповнює клітину, тургор високий.
  2. За допомогою фільтрувального паперу видаляють воду й вводять під покривне скло гіпертонічний (5–10 %-й) розчин солі NaCl. Спостерігають плазмоліз: вода за градієнтом осмосу виходить із клітини, об’єм вакуолі зменшується, і цитоплазма з плазмалемою відстає від жорсткої клітинної стінки.
  3. Сольовий розчин вимивають дистильованою водою. Спостерігають деплазмоліз: вода надходить усередину клітини, об’єм цитоплазми та вакуолі збільшується, протопласт знову притискається до клітинної стінки.
• Висновок: клітинна мембрана є напівпроникною. У гіпертонічному розчині вода виходить із клітини (плазмоліз), а в гіпотонічному (воді) — надходить у клітину (деплазмоліз), що доводить існування осмотичних явищ у живих клітинах.

5. Підпишіть на малюнках, де спостерігається високий тургор, а де — слабкий тургор.

• Лівий малюнок (висока концентрація речовин у замикальних клітинах, вода надходить у клітини, продихова щілина відкрита): Високий тургор
• Правий малюнок (низька концентрація речовин у замикальних клітинах, вода виходить, замикальні клітини спадаються, продихова щілина закрита): Слабкий тургор

6. Інформація може бути правдивою й хибною. Позначте біля кожного правдивого твердження «+», біля хибного — «–».

• [+] Розчини, що мають однаковий осмотичний тиск, називають ізотонічними, з меншим осмотичним тиском — гіпотонічними, а з більшим — гіпертонічними.
• [+] Плазмоліз — відшарування протопласту клітини від оболонки під упливом гіпертонічного розчину.
• [+] Деплазмоліз — зворотний плазмолізу процес: повернення протопласту клітини у вихідний стан унаслідок надходження води.
• [-] Вакуолі рослинних клітин не обумовлюють осмотичні властивості й тургор клітин і не накопичують продукти обміну речовин. (Помилка: саме центральні вакуолі створюють осмотичний і тургорний тиск рослинної клітини та слугують основним місцем накопичення продуктів метаболізму).

7. Розгляньте малюнок і поясніть, чому вода з ґрунту надходить у корінь.

У клітинах кореневого волоска концентрація розчинених речовин (солей, цукрів, органічних кислот) значно вища, ніж у ґрунтовому розчині. Через це в цитоплазмі та вакуолях кореневого волоска формується вищий осмотичний тиск. За законами осмосу вода крізь напівпроникну плазматичну мембрану переміщується з ділянки з меншою концентрацією розчинених речовин (з ґрунту) у ділянку з вищою їх концентрацією (у клітини кореня).