Контрольні питання

I. Виконати тестові завдання:

1. Білки – це структуроутворюючий та функціонально активний матеріал протопласта. На якому рівні структури проявляються функціональна специфічність і біологічна активність білкових молекул?

   1. на рівні первинного поліпептидного ланцюга;

   2. на рівні вторинної структури;

   3. на рівні третинної і четвертинної структур.

2. Яка фракція білків розчинна у розчинах солей?

   1. альбуміни;

   2. глобуліни;

   3. проламіни;

   4. глютеліни.

3. Гідроліз крохмалю при проростанні насіння злаків здійснюється ферментом:

   1. пепсином;

   2. амілазою;

   3. пероксидазою;

   4. карбоксилазою

4. Які органели беруть участь у процесі використання жирів як енергетичного субстрату?

   1. мітохондрії;

   2. гліоксісоми;

   3. пероксісоми;

   4. хлоропласти.

5. Рослинні жири на відміну від тваринних обов‘язково містять:

   1. насичені жирні кислоти;

   2. ненасичені жирні кислоти;

   3. входять до складу мембран.

II. Відповісти на питання:

1. Як провести визначення ізоелектричної точки рослинних тканин?

2. Як провести визначення кислотного гідролізу крохмалю?

3. Як провести виділення запасних білків рослин та виявити їх основні властивості?

4. Як провести визначення ферментативного гідролізу крохмалю?

Розділ III

ВОДНИЙ ОБМІН РОСЛИН

Мета заняття.

Дослідити основні етапи водного обміну рослин на клітинному та організмовому рівнях, зокрема властивості рослинної клітини як осмотичної системи та процесів поглинання, пересування та випаровування води в залежності від фізіологічного стану рослини, оволодіти основними засобами визначення сисної сили клітини та транспіраційної активності тканин

Питання до обговорення.

1. Рослинна клітина як осмотична система. Водний потенціал, тургорний тиск, сисна сила.

2. Надходження води у рослину, радіальний та висхідний транспорт.

3. Транспірація, види, інтенсивність, значення.

3.1 Рослинна клітина як осмотична система

Вода рослинними клітинами поглинається за законами осмосу. Переміщення молекул води із зовнішнього середовища в клітину, а також від клітини до клітини відбувається за градієнтом рівня вільної енергії молекул води, який визначається їх хімічним потенціалом (μ_w). Точкою відліку рівня вільної енергії молекул води береться її рівень у молекул чистої води в стандартних умовах (μ⁰_w). Хімічний потенціал води у водних розчинах і клітинах менше ніж у чистої води. Ця різниця, звана водним потенціалом (ψ), відображає здатність води в даній системі здійснювати роботу порівняно з роботою, яку за тих же умов здійснювала б чиста вода. Водний потенціал розраховується за рівнянням

(3.1)

де — парціальний мольний об'єм води.

Водний потенціал визначає здатність молекул води дифундувати, випаровуватися або поглинатися. Він має розмірність енергії, поділеної на об'єм, що співпадає з розмірністю тиску (атмосфери, бари, паскалі).

Молекули розчинених у воді речовин знижують рівень вільної енергії молекул води. Це зниження вимірюється осмотичним потенціалом (ψ_осм).

Осмотичний потенціал — компонент водного потенціалу розчину, який визначається присутністю розчинених речовин, що знижують хімічний потенціал води. Тому (ψ_осм) завжди величина негативна. Якщо два розчини з різними концентраціями розділити напівпроникною мембраною, проникною тільки для молекул води, то молекули води переміщатимуться за градієнтом ψ — з розчину з меншою концентрацією, в якому (ψ_осм) вище (тобто менш негативна величина), в розчин з більшою концентрацією, в якому (ψ_осм) нижче (тобто більш негативна величина).

У молекул води, що знаходяться під тиском, рівень вільної енергії підвищується. Тому величина водного потенціалу розчину або клітини збільшується при підвищенні в них гідростатичного (тургорного) тиску. Водний потенціал, залежний від гідростатичного тиску (величина завжди позитивна), називається потенціалом тиску (ψ_тиску) Загальний водний потенціал клітини залежить від осмотичного потенціалу (ψ_осм) і потенціалу тиску (ψ_тиску).

(3.2)

При переміщенні клітини в чисту воду остання входитиме в клітку до тих пір, поки ψ_осм в клітці не буде урівноважений. Збільшення ψ_тиску відбувається через опір клітинної стінки збільшенню об'єму протопласта під час надходження до нього води.

Якщо клітину помістити у водний розчин, ψ_осм якого буде більш негативним, ніж, ψ_кл, то вода виходитиме з клітини в цей зовнішній розчин. При цьому ψ_кл зменшуватиметься через зменшення в клітині як ψ_осм, так і ψ_тиску. Вихід води з клітини відбуватиметься до тих пір, поки ψ у клітині і у зовнішнього розчину не зрівняються.