1.3.4. Зависимость поступления в клетку воды и растворенных в ней веществ от содержимого клетки и свойств ее оболочки

Цель опыта - выяснить роль содержимого клетки и свойства ее оболочки в обеспечении поступления воды и растворенных в ней веществ. Показать на модели зависимость функционирования клетки от ее строения.

Оборудование. Четыре одинаковых по размеру мешочка-прибора с пробкой (осмометры), укрепленные в штативах или на банках (с помощью проволоки), изготовленные из разных материалов: два из целлофана, один из полиэтиленовой пленки и один из фильтровальной (промокательной) бумаги, или четыре примерно равных сухих мешочка с трубочкой, изготовленные из таких же материалов, что и осмометры, из них один (целлофановый) - пустой, без содержимого, другие три наполненные сахарным песком; банки с водой; крепкий раствор сахара (как для других опытов); маленькая воронка; пипетка - для опыта с мешочками-приборами; нитки; резиновые кольца к банкам - для опыта с сухими мешочками.

Постановка опыта. В опыте с осмометрами один мешочек из целлофана наполняют водой, все другие - раствором сахара. Вставляют в осмометры пробки с трубками и опускают все их в банки с водой, как в опыте "Поступление воды в клетку". Результат получается через 10-15 мин: жидкость поднимается только в одном мешочке - из целлофана и с раствором сахара. Другие мешочки остаются без изменений (лишь бумажный может развалиться). При постановке опыта с сухими мешочками их предварительно 1-2 ч выдерживают в воде для набухания (как в предыдущих опытах), а затем на уроке ставят снова в воду. Набухает, а затем начинает работать только один из них - из целлофана и с раствором сахара.

Опыт можно усложнить, добавив в содержимое мешочков крахмал (сухой - в сухие мешочки, в виде клейстера - в раствор сахара) и опуская мешочки в воду с добавлением раствора йода. Или провести дополнительный опыт: налить в три пробирки по 2-3 мл 1-2%-ного раствора крахмального клейстера, закрыть пробирки разными по проницаемости пленками (целлофановой, полиэтиленовой, бумажной), плотно привязав их к пробиркам, и опустить каждую пробирку пленкой вниз в отдельную банку с водным раствором йода на дне; уровень воды должен быть ниже места обвязки пленки.

Вопросы на осмысление методики опыта. С какой целью опыт делают с мешочками, изготовленными из разных материалов - полупроницаемых, легко- и труднопроницаемых? (Чтобы выяснить, имеет ли значение свойство проницаемости оболочки для работы модели клетки.) Для чего один из целлофановых мешочков наполняют раствором сахара, другой - чистой водой (или оставляют пустым)? (Чтобы выяснить, зависит ли поступление воды в модель клетки от содержимого ее.) Что доказывает данный опыт? (Что поступление воды в модель клетки под давлением происходит благодаря полупроницаемости ее оболочки и наличию сахара.) Так же могут быть использованы некоторые вопросы, рекомендованные к предыдущим опытам.

Два следующих опыта целесообразно поставить при прохождении темы "Корень" - для развития понятия о жизнедеятельности клетки в связи с изучением функции корневых волосков, а последний опыт - в теме "Побег" (подтема "Лист" - для иллюстрации на модели газообмена в клетках).