Вязкость

Ряд особенностей характеризует протоплазму как вещество, имеющее консистенцию жидкости, тогда как по другим свойствам протоплазму следует от­носить к твердым телам. Признаками, сближающими протоплазму с жидкостями, являет­ся ее текучесть и невысокая вязкость.

Вязкостью называется свойственная жидкостям (а также га­зам) способность сопротивляться перемещению одних частиц (мо­лекулы, ионы, агрегаты молекул и т. п.) относительно других час­тиц той же жидкости. Вязкость обусловлена трением между моле­кулами при их скольжении.

Вязкость характеризует

− структурное состояние коллоидов протоплазмы,

− силу взаимодействия составляющих эту систе­му коллоидных частиц;

− физиоло­гическое состояние органа и организма в целом. При прочих рав­ных условиях вязкость протоплазмы тем выше, чем выше уровень жизнедеятельности растения. У покоящихся клеток вязкость прото­плазмы минимальная.

Вязкость имеет весьма большое значение для всех проявлений жизнедеятельности клетки и ее биохимической активности. Вяз­кость протоплазмы растительных клеток колеблется в зависимости от вида растения. Она пример­но в 12-20 раз выше вязкости воды и в 80-100 раз меньше вяз­кости касторового масла.

Вязкость протоплазмы не пос­тоянна. В некоторые моменты жизни клетки, отмечается весьма быстрое возрастание вязкости, связанное с превращениями жидкого золя в плотный гель. Нередки изменения вязкости в обратном направлении.

От обычных жидкос­тей протоплазма отлича­ется тем, что ей присуща так называемая струк­турная вязкость. Структурная вязкость ука­зывает на существование в протоплазме определен­ной внутренней организа­ции и взаимной ориенти­ровки составляющих про­топлазму компонентов. Так время центрифугирования, при котором хлоропласты в клетках листа пе­ремещаются на определенное расстояние, значительно уменьшает­ся при повторном центрифугировании в обратном направлении. Бо­лее быстрое продвижение органоидов во втором случае может быть обусловлено только разрушением известной части имеющихся в мезоплазме внутренних структурных связей, которое достигается при первом центрифугировании.

Структурная вязкость протоплазмы – свойство непостоянное, неустойчивое. В процессе старения клетки структурная вязкость протоплазмы увеличивается. Большое влияние на структурную вязкость протоплазмы оказы­вает температура, кислотность и окислительный потенциал среды, взаимные превращения золя в гель и другие факторы.

Для протоплазмы характерна высокая эластичность. Эластичностью тела называется способность возвращаться в исходное состояние после испытанной телом деформации. Так, при помощи микроманипулятора протоплазма может быть растянута в очень тонкую и достаточно прочную нить.

У растений, растущих при меньшем водоснабжении, эластичность протоплазмы выше, т.е. чем выше эластичность, тем лучше растение переносят обезвоживание. Например, у клубники, растущей под тенью деревьев, эластичность плазмы равнялась 8 мин, а в более сухом местообитании – 15 мин.

Эластичность протоплазмы во время цветения у большинства растений снижается, а у некоторых ксерофитов – увеличивается.

Движение – од­но из основных свойств протоплазмы. Различают несколько типов движения протоплазмы, например, циркуляцион­ное, при котором происходит непрерывное движение цитоплазмы как в постенном слое, так и в тяжах, связывающих ядро с остальной цитоплазмой; скользящее, которое характеризуется перемещением цитоплазмы на небольшие расстоя­ния.

Скорость передвижения цитоплазмы зависит от ряда факторов, прежде всего от рН среды и температуры. Так, скорость перемещения цитоплазмы в клетках чешуе лука состав­ляет примерно 5,0-7,0 мкм/сек. При изменении рН среды с 5,0 до 7,1 скорость движения цитоплазмы уменьшается. При рН 4,5-5,0 движение цитоплазмы протекает наиболее интен­сивно.

Движение цитоплазмы связано с сокращением миозиноподобных сократительных белков. Эти белки обладают высокой активностью, так как содержат АТФ. Движение цитоплазмы тесно связано с превращением веществ и энергии в рас­тении.

Раздражимость протоплазмы. Раздражимость – это способность клетки, органа, организма реагировать на различные воздействия со стороны внешних и внутренних факторов (раздражителей), способность превращать местное (локальное) воздействие в возбуждение и передавать последнее в другие клетки, ткани и органы, далеко отстоящие от точки, воспри­нявшей раздражение.

Раздражимость – это способность живых организме и их клеток отвечать на изменения во внешней и внутренне среде адаптивными, т. е. приспособительными, реакциями.

Раздражимость лежит в основе всех видов движений и других явлений жизнедеятельности растений.

Ведущей реакцией клетки является местная электрическая реакция.

У растений нет специализированной нервной тка­ни, по которой передаются раздражения у животных. Однако растительные клетки реагируют на различного рода раздражения аналогично реакции, характерной для нервных клеток. В обоих случаях раз­дражение сопровождается возникновением электрического импуль­са. Однако скорость этой передачи у растений на несколько поряд­ков ниже, чем у нервной клетки. Так, у водоросли хара (Chara australis) она ограничена несколькими сантиметрами в секунду, тогда как у нерва она исчисляется десятками метров. Исключение составляют насекомоядные растения, у которых раздражение пере­дается в несколько раз быстрее, чем у беспозвоночных и низших позвоночных животных, но все же в сотни раз медленнее, чем по нервным волокнам у млекопитающих.

Электрические свойства клетки прежде всего зависят от соотношения концентраций ионов внутри и вне клетки. Благодаря работе «насоса», накачивающего в вакуоль ионы хлора, содержимое последней приобретает от­рицательный заряд. Это активирует поступление в клетку положительно заряженных ионов калия, натрия, кальция. Точка равновесия, которая устанавливается между поступлени­ем этих ионов и их выделением из клетки определяет величину заряда клетки в нормальном ее состоянии (потенциал равно­весия, или потенциал покоя).

На внешнее раздражение, независимо от его природы (механическое, тепловое, химическое, электрическое), растительная клетка реагирует уменьшением отри­цательного заряда в результате повышения в области возбуждения прони­цаемости мембран для ионов кальция. Вызываемый эти­ми нарушениями электрический ток передается в форме волнового раздражения в другие участки ткани (ток действия). Размер этого уменьшения зависит от силы раз­ряжения.

Одним из факторов, существенно влияющих на электрические свойства клетки, служат растительные гормоны – соединения, ак­тивирующие процессы роста и развития растений. Изменение концентрации индолилуксусной кислоты в колеоптиле вызывает изменение электрического поля. Параллельно продвижению гормона по растению наблюдается дви­жение электрической волны.

Одна из сторон влияния, оказываемого гетероауксином на рас­тительную клетку, состоит в изменении проницаемости клеточных мембран, что влечет за собой изменение заряда клетки.

Передача стимулирующих эф­фектов осуществляется через плазмодесмы.

Раздражение, вызванное электрическим током, может переда­ваться у растений не только через здоровую, но и через поврежден­ную ткань.

Отличительной особенностью раздражимости растений является непостоянство степени их чувствительности, которая закономерно изменяется даже на протяжении суток.

Дата добавления: 2015-07-10