2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы


Скачать 116.35 Kb.
Название2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы
Дата публикации01.07.2013
Размер116.35 Kb.
ТипЛабораторная работа
userdocs.ru > Химия > Лабораторная работа
Лабораторная работа 2
ВЛИЯНИЕ КСЕНОБИОТИКОВ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦИТОПЛАЗМЫ

Вводные пояснения

Протоплазма - основное содержимое любой живой клетки, своеобразный реактор метаболических реакций. С физико-химической точки зрения протоплазму можно рассматривать как сложную колло­идную систему, обладающую всеми свойствами и признаками макро­молекул в растворе. Физико-химические свойства протоплазмы опре­деляют процессы жизнедеятельности клетки.

Одним из важнейших свойств цитоплазмы живой клетки является ее способность к движению. ^ Движение цитоплазмы играет важную роль в осуществлении обмена и распределении веществ внутри клетки, а также характеризует уровень жизнедеятельности клеточных структур.

О движении цитоплазмы можно судить по перемещению органелл в крупных клетках с большими вакуолями. В осуществлении движения цитоплазмы принимают участие элементы цитоскелета - микрофиламенты. Движение цитоплазмы происходит исключительно с затратой энергии АТФ.

Движение протоплазмы - один из чувствительных показателей жизнеспособности клетки. Движение протоплазмы в растительных клетках часто называют циклозом.

Различают движение цитоплазмы: спонтанное, постоянное и индуцированное внешними факторами (изменением освещенности, температуры, химическими веществами, механическими воздействиями и т.п.)

Классификация типов движения протоплазмы по Камия:

Колебательное движениеодно из самых неупорядоченных видов движения. Одни частицы движутся по периферии, другие по направлению к центру клетки, а часть находится в покое. Это движение неустойчивое, имеет случайный характер, однако оно отличается от броуновского. Броуновское движение называется тепловым колебани­ем молекул, движение протоплазмы – энергией, освобождаемой в процессе метаболизма.

Циркуляционное движение характерно для клеток, имеющих протоплазматические тяжи, пересекающие вакуоль. Оно легко обнаруживается в крупных клетках волосков Cucurbita, Tradescancia, Glocsinia, водоросли Spirogira, клетках паренхимы лука, ягодах. Органоиды и гранулы крахмала движутся по поверхности или внутри протоплазмы, прилегающей к стенке, а также в тяжах, пересекающих вакуоль. При данном типе движения гранулы разных размеров движутся с разной скоростью, направление непостоянно и часто меняется.

Ротационное движение это тип наиболее упорядоченного движения протоплазмы, часто встречающийся в клетках водных растений (Elodea, Vallisneria, харовые водоросли), в клетках корневых волосков и пыльцевых трубок многих растений.

Характерной чертой данного типа движения является перемещение протоплазмы только по периферии клетки, подобно приводному ремню. У харовых водорослей слой протоплазмы, прилегающей к клеточной стенке, где сосредоточены хлоропласты, неподвижен, а движется глубже лежащий слой протоплазмы.

Фонтанирующее движение промежуточный между циркуляционным и ротационным тип движения протоплазмы. Этот тип движения характеризуется тем, что протоплазма в толстом центральном тяже движется к вершине или к основанию, а пристеночный слой протоплазмы движется в обратном направлении. Фонтанирующее движение можно наблюдать в корневых волосках (Trianea, Hydrocharis и др.) и в пыльцевых трубках многих растений.

Челночное движение ярко выраженный тип движения протоплазмы, характеризующийся высокой скоростью, большим объемом движущейся протоплазмы, сопровождается изменением очертаний одноклеточных организмов, что обуславливает их амебоидное движение.

Скорость циклоза является количественной характеристикой движения протоплазмы и в значительной степени связана с ее физико-химическими свойствами. Существует несколько методов измерения скорости движения протоплазмы: метод сравнения, фотографической регистрации, непосредственного измерения по скорости движения гранул и т.д.

Метод сравнения состоит в том, что сравнивается скорость движения протоплазмы со скоростью движения градуированной ленты, наблюдаемой через рисовальный аппарат.

Метод фотографической регистрации основан на отличиях оптических свойств гранул протоплазмы и гиалоплазмы, что позволяет фиксировать их перемещение на фотопластинках в виде черных полос.

Метод непосредственного измерения скорости движения гранул в протоплазме заключается в измерении расстояния, пройденного частицами протоплазмы в единицу времени при визуальном наблюдении под микроскопом.

Метод лазерной доплеровской спектроскопии измерения скорости циклоза основан на регистрации сдвига частоты лазерного излучения при рассеивании на движущихся частицах (эффект Доплера).

Вязкость, как и скорость циклоза, служит показателем физико-химического состояния протоплазмы клеток. В изменении вязкости протоплазмы находит отражение реакция организма на изменения внешних условий, в том числе и их химического состава. Вязкость иногда называют внутренним трением. Количественно вязкость выражают силой, которой достаточно для поддержания определенной скорости перемещения одного слоя относительно другого.

Существует ряд методов определения вязкости протоплазмы: плазмолитический, центрифужный, с помощью броуновского молекулярного движения.

Плазмолитический метод основан на том, что характер отделения протопласта от клеточной стенки в растворах плазмалитиков закономерно связан с вязкостью протоплазмы и качественно определяется по степени и форме плазмолиза.

Метод, основанный на измерении скорости броуновского движения частиц протоплазмы, дает количественные характеристики вязкости. Расчет вязкости протоплазмы проводится по следующей формуле:

T t

п=0,145 10-16 ------------------------------,

r l2 n

где

пчисло двухсторонних прохождений;

tвремя подсчета числа прохождений (с);

l расстояние между штрихами окулярмикрометра (см);

T абсолютная температура

r – радиус наблюдаемой частицы.

Центрифужный метод основан па законе Стокса. В этом случае сила гравитации заменяется центробежной силой, сообщаемой цен­трифугированием. В числитель формулы Стокса вводится множитель величины ускорения вращательного движения.

Материалы и оборудование

Клетки харовых водорослей, листья элодеи (Elodea canadensis), валлиснерии (Vallisneria spiralis), микроскоп, объект- и окулярмикрометры, ножницы, чашки Петри, экспериментальная камера, растворы ксенобиотиков, раствор ИНВ.

Ход работы

Задание 1

Определить влияние ксенобиотиков на скорость циклоза. Три – четыре иитериодальные клетки водоросли Nitella, отпрепарированные накануне, укладывают в прорези специальной камеры. С помощью объектмикрометра определяют цену деления окулярной линейки в микрометрах. Для этого на столик микроскопа кладут объектмикрометр, который рассматривают в окулярмикрометр. Фиксируют выбранный объектив на делениях объектмикрометра и подсчитывают число делений объектмикрометра. Цену делений окулярмикрометра рассчитывают по формуле:

N =

a  0,01

b

где

N- цена делений окулярмикрометра;

0,01 - цена деления объектмикрометра;

b - число делений окулярмикрометра, умещающихся в (а) делениях объектмикрометра.

Далее на столик микроскопа помещают камеру с клетками и с помощью секундомера отсчитывают время прохождения определенного расстояния между делениями окулярмикрометра одной произвольно выбранной частицей протоплазмы. Измерения повторяют не менее 5 раз. Из полученного ряда чисел определяют среднеарифметическое значение. По нему рассчитывают среднюю скорость движения частиц (мкм/с), которая соответствует скорости движения протоплазмы. Регистрация скорости циклоза проводится в контрольном варианте в растворе искусственной прудовой воды - ИПВ, которая содержит 0,1 мМ хлористого калия, 1,0 мМ хлористого натрия и 0,1 мМ хлористого кальция. Затем клетка водоросли помещается в раствор ИПВ, содержащий 1,0 мМ одного из предложенных ксенобиотиков, и проводится измерение скорости циклоза. По окончании измерений исследуемая клетка водоросли вновь помещается в контрольный раствор ИПВ, и спустя 30 минут снова измеряется скорость циклоза. Процесс регистрации повторяется с другими представленными ксенобиотиками. Результаты записать в таблицу.

Вариант задания

Расстояние пробега частицей, мкм

Время пробега частицей

Скорость циклона, мкм/с

1

2

3

4

5

1.























Задание 2

Определить влияние ксенобиотиков на вязкость протоплазмы. Для выполнения задания необходимо отпрепарировать верхушечные листочки элодеи при большом увеличении микроскопа. В микроскоп проследить за движением произвольно выбранного хлоропласта. При этом необходимо включить секундомер и когда наблюдаемая движущаяся частичка пройдет условную дистанцию, зафиксировать секундомером время. Измерения провести 5 раз. Далее на предметное стекло препарата нанести каплю раствора ксенобиотика, затем с помощью фильтровальной бумаги раствор втянуть под покровное стекло. Спустя 10 минут произвести определение времени движения хлоропласта способом, описанным выше. Эксперимент продолжать до остановки хлоропласта либо до минимальной концентрации ксенобиотика. По окончании измерений верхушечные листочки элодеи вновь помещаются в контрольный раствор, и спустя 30 минут снова измеряется время циклоза. Результаты записать в таблицу.

Вариант

Концентрация ксенобиотика

Время прохождения частицы

Среднее время прохождения частицы

Примечание

1

2

3

4

5
































Сделать выводы.

Контрольные вопросы 1. Сравните результаты по влиянию каждого из исследуемых ксенобиотиков на скорость циклоза.

14

Похожие:

2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconСлюна как секрет слюнных желез, суточный объем, физико-химические...

2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconПеречень вопросов к экзамену
Физико-химические свойства смазочных материалов, применяемых в сэу. Браковочные параметры масел
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconТема: Физико-химические основы внутриконтурных процессов в яэу
Физико-химические характеристики водно-паровых сред аэс. Зависимость плотности и диэлектрической проницаемости от температуры. Зависимость...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы icon4 Физико-химические основы обработки давлением. Сущность обработки...
Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconС. В. Федченко «Ядовитые технические жидкости»
Физико-химические и токсические свойства метилового спирта, этиленгликоля, дихлорэтана, гидразина и его производных, тетраэтилсвинца...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconА (первые 4 вопроса в билетах, максимум – 5 баллов за каждый)
Классификация аминокислот. Физико-химические свойства и стереоизомерия аминокислот
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconФизико химические и качественные свойства бензина
Отечественные легковые автомобили и автобусы, а также большинство грузовых автомобилей имеют карбюраторные двигатели. Топливом для...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconФизиология крови. Физико-химические свойства крови
У больного 46 лет, поступившего в гематологическое отделение, выяв­лено нарушение процессов гранулоцитопоэза и тромбоцитопоэза. В...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconФизиология крови. Физико-химические свойства крови
У больного 46 лет, поступившего в гематологическое отделение, выяв­лено нарушение процессов гранулоцитопоэза и тромбоцитопоэза. В...
2 влияние ксенобиотиков на физико-химические свойства цитоплазмы iconВопросы к экзамену по модулю «Органическая химия -2» Аминокислоты
Аминокислоты. Классификация а протеиногенных аминокислот Стереохимия аминокислот, проекционные формулы Фишера для аминокислот. Физико-химические...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница