В природе широко распространено явление диффузии, то есть движение частиц вещества из области его большей концентрации в область меньшей концентрации. При возникновении на пути вещества полупроницаемой мембраны движение вещества становится ограниченным, возникает односторонний поток воды через мембрану.

Это явление называется осмосом. Чтобы воспрепятствовать поступлению растворителя через мембрану в раствор, надо приложить определенное давление, которое и называется осмотическим давлением или потенциалом.

По формуле Вант-Гоффа, осмотическое давление в случае разбавленных растворов подчиняется газовым законам. Поэтому для определения осмотического потенциала раствора можно применять формулу:

P = 101,3×R×T×Ci, 

где:

101,3 – коэффициент для выражения осмотического давления в кПа;
P – осмотический потенциал, атм;
R – газовая постоянная (8,314 Дж/(К. Моль));
T – абсолютная температура (273 + t °С);
C – концентрация раствора, моль;
i – изотонический коэффициент Вант-Гоффа, характеризующий степень диссоциации растворенного вещества
 

Взрослая растительная клетка представляет собой осмотический активную систему, в которой роль полупроницаемой мембраны выполняет живая протоплазма, а осмотический активного раствора – клеточный сок вакуоли. Поэтому каждая клетка имеет осмотический потенциал, который важен при водообмене растений.

Принцип метода основан на подборе концентрации внешнего раствора, равного концентрации клеточного сока.

Необходимую концентрацию находят наблюдая степень плазмолиза, то есть отставание содержимого клетки от клеточной оболочки Как видно из приведенной выше формулы, осмотическое давление можно рассчитать, зная концентрацию раствора C, т.е. концентрацию веществ в вакуолях клетки.

При погружении ткани в раствор сахарозы разной концентрации в клетках наблюдаются ответные реакции на внешние условия среды.

Рис 1. Демонстрация осмотического давления во внутренней емкости осмометра после его наполнения раствором сахарозы и погружение в чистую воду

Раствор сахарозы отделен от воды мембраной, проницаемой для Н₂О, но непроницаема для сахарозы: 1 – гидростатическое давление; 2 – 20% раствор сахарозы; 3 – вода.

Рис. 2. Схема растительной клетки как осмотической системы:

П – осмотическое давление; Р – тургорное давление; - Р – противодавление клеточной стенки

Вода будет поступать в клетку при условии, когда концентрация наружного раствора будет меньше концентрации веществ в вакуолях клетки.

Вода будет выходить из клетки при условии, когда концентрация веществ в вакуолях клетки будет меньше концентрации наружного раствора. В этом случае наблюдается плазмолиз.

Изменений в клетках не происходит при условии, когда концентрация веществ в вакуолях клетки будет равно концентрации наружного раствора. Поэтому необходимо найти раствор с такой концентрацией сахарозы, что будет соответствовать изотонического раствора (изменений в клетках не происходит). Установленную концентрацию используют для определения осмотического давления в клетках.

Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины. Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован... Читать далее...