Одним из показателей, характеризующих обеспеченность клетки энергией (АТФ), является наличие движения цитоплазмы. При благоприятных условиях цитоплазма растительных клеток постоянно движется. На внешние и внутренние воздействия клетка отвечает изменениями этого движения, его скорости. Изменения подвижности цитоплазмы связывают с изменением проницаемости поверхностной мембраны к ионам или других токсичных соединений, которые могут быть активаторами или ингибиторами АТФ-азы и влиять на уровень АТФ в клетке. Считают, что изменения внутриклеточной концентрации АТФ, обусловленные действием повреждающих агентов, влияют на организацию актиноподибних филаментов цитоплазмы, что в свою очередь вызывает изменения вязкости цитоплазмы и скорости ее движения.
Определение скорости движения хлоропластов в клетках высших водных растений методом Н.М.Смирновои, Л.Я.Сиренко.
Для наблюдения движения цитоплазмы лучше использовать водные растения (валиснерия, элодею, наяду), которые на препарате остаются в своей естественной среде. Наиболее пригодным для использования в качестве цитофизиологической показателя является ротационный движение протоплазмы, который осуществляется вдоль клеточных стенок. Двигаясь, цитоплазма захватывает с собой большие органеллы – хлоропласты, а иногда и ядро, благодаря которым облегчается наблюдение за изменениями скорости этого движения. Характерной особенностью ротационного движения является то, что цитоплазма движется в одном направлении, будто вращается вокруг центра клетки. Скорость этого движения, как в норме, так и под воздействием токсических веществ легко измерить с помощью секундомера и окуляр-микрометра. Линейная скорость движения во время ротации в норме не высока: так в валиснерия при температуре 18-23о С она представляет величину порядка 10-20 μ / с, элодея -10-15 μ / с, наяды – 15-20 μ / с.
Движение в неповрежденных внутренних клетках начинается не сразу после препарирования, но начавшись, на препарате продолжается днях сохраняя начальную скорость до смерти клетки.
Для наблюдения за движением цитоплазмы в клетках гидрофитов не нужно изготавливать срезы, поскольку ткани этих растений состоят лишь из нескольких слоев клеток, каждый из которых можно микроскопировать.
Метод может быть применен неоднократно на тех же клетках, а это важно при изучении изменений поврежденной клетки во времени, тогда как многократное использование других методов невозможно, или может привести к нежелательному искажению результатов (например многократный плазмолиз).
Определение наличия и скорости движения цитоплазмы не требует продолжительности эксперимента, его можно использовать для изучения первичной чувствительности клеток.
Метод имеет количественное выражение по пятибалльной шкале определения степени токсичности водной среды (от нетоксичного к летальному), который позволяет градуировать токсичность водной среды в пределах пяти групп по отношению именно к биологической составляющей водоемы.
Цель работы. Оценить влияние различных концентраций модельного токсиканта (бихромата калия) на скорость движения хлоропластов в клетках водорослей.
Материалы и оборудование. Водные растения (валиснерия, элодея и наяда); бихромат калия; микрометр, секундомер, световой микроскоп, стаканы на 100 мл, предметные стекла и накрывные стекла, пипетки на 10 мл, мерные колбы на 100 мл.
Ход работы. Опытные растения (валиснерия, элодея, наяда) экспонируют в растворах модельного токсиканта (К2Cr2O7) различной концентрации (0,01; 0,1; 1,0 мг / л, или др.). На свету в течение 1 час. После окончания экспозиции из листьев растений готовят временные препараты и под световым микроскопом проводят наблюдения. У растений элодея и наяды используют верхушечные побеги, в валиснерия – часть растения у основания, где расположены молодые клетки, сохраняющие движение цитоплазмы. Скорость движения измеряют с помощью окуляр-микрометра, фиксируя время прохождения хлоропластом одной или нескольких делений с помощью секундомера. Скорость движения хлоропластов вычисляют по формуле:
V = S / t, где
V – скорость движения хлоропластов, относительные единицы / с,
S – расстояние, которое проходит хлоропласт, относительные единицы,
t – время, за которое хлоропласт проходит определенное расстояние, с.
О токсическом действии различных концентраций модельного токсиканта судят по отклонению величины скорости движения цитоплазмы у растений, проэкспонированы в исследуемой воде, от подобных значений в контрольных растений.
Проявление токсического действия определяют пятью группами:
Первая – нет токсичности (80-120%),
Вторая – слабая токсичность (59-80, 120-150%),
Третья – средняя токсичность (20-50, 150-180%),
Четвертая – высокая токсичность (10-20,180-250%),
Пятая – летальная токсичность (0-10, более 250%).
Делают выводы.
(No Ratings Yet)
Загрузка...