Влияние поваренной соли на живые организмы

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №6» ИМРСК

Изобильненского района Ставропольского края

«Влияние поваренной соли на живые клетки»

                                                                                                   Работу выполнила:

                                                                                                   учащаяся 11 класса

                                                                                   Пиркасимова Екатерина

                                                                  Руководитель:

                                                                         учитель биологии

                                                                     Григенча Т.Н.

2014 год

Содержание

Введение……………………………………………………………………….…3

Глава 1.  Это интересно ……………………………………………………… 4-8

Глава 2. Осмотические явления в растительной клетке

2.1  Осмос и осмотическое давление  ………………………………………..9-10

2.2  Тургор растительной клетки …………………………………………...11-13

2.3  Плазмолиз и его вид……………………………………………………..13-14

2.4  Деплазмолиз ………………………………………………………………...15

Глава 3. Влияние избытка солей на растение ……………………………...15-18

Глава 4. Соль в жизни человека …………………………………………. ...18-19

4.1  Влияние поваренной соли на почвенных простейших ………… ……….19

Глава 5. Выполнение работы …………………………………………...…..19-21

а) Методы исследования

б) Описание экспериментов

в) Результаты экспериментов

г) Выводы

Приложение ……………………………………………………………….…22-28

Список использованных источников …………. ……………………………...29

Введение

В настоящее время из разных источников поступает информация о вреде поваренной соли для организма. Известный доктор Е. Малышева с экрана телевизора призывает телезрителей отказаться от поваренной соли совсем, как это сделала она с коллегами по  телепередаче. На сайтах для людей с проблемами веса, советуют отказаться от приема соли, чтобы не задерживать воду в организме. Уже все уверены: - да, соль – «белая смерть».  Однажды, на сайте « Dieta Diari»,  я прочитала историю мужчины, который заработал гипертонию из за лишнего веса еще в молодости. По совету врачей он полностью отказался от применения в пищу поваренной соли. В результате он заработал целый букет заболеваний, связанных с перевариванием пищи и всасыванием питательных веществ в кишечнике. В результате, после нескольких курсов лечения, ему прописали постоянное употребление соли в определенном количестве. Эта информация меня заинтересовала, и я решила изучить глубже влияние поваренной соли на живые организмы.

Цели:

     1.Выяснить влияние поваренной соли на растения, человека и простейших.

     2. Закрепить умение приготавливать микропрепараты.

     3. Закрепить умение пользоваться электронным микроскопом.

Задачи:

1. Изучение литературы по исследуемому вопросу
2. Проведение экспериментов на тему: « Плазмолиз кожицы лука»,

      « Влияние раствора поваренной соли на эритроциты человека»,

      « Влияние раствора поваренной соли на почвенных простейших»

3. Оформление исследовательской работы

Глава 1. Это интересно

В настоящее время принято думать, что жизнь появилась в океане, что первые живые клеточки зародились в морской воде, которая богата поваренной солью. Это были невидимые простым глазом одноклеточные существа, похожие на микроскопические комочки слизи. Из них, в течение десятков и сотен миллиардов лет, постепенно развились растения и животные. Простейшие организмы вначале совмещали в себе важнейшие признаки и растений и животных. Постепенно усложняясь, они стали развиваться в двух различных направлениях.

Те, которые больше нуждались или почему-либо больше поглощали поваренной соли (точнее — натрия), начинали усиленно двигаться, плавать, активно доставать себе пищу и, усложняясь все больше, вышли на сушу, стали млекопитающими.

Те же из простейших, которые больше нуждались в калии и магнии, оставались пассивными и неподвижными. Они продолжали жить там, куда их заносило течение. Когда иссякало питание в воде или когда их прибивало к берегу, они пускали длинные корни в почву, зеленели на солнце и, когда море отходило от берегов, постепенно превращались в сложные наземные растения.

Морская вода, как известно, состоит из растворов разных солей, но больше всего в ней поваренной соли,— хлористого натрия, который необходим для жизни всех морских животных. При его отсутствии жизненный процесс становится невозможным.

Растения лишены движения, у них нет мышечной ткани, нет мускулов, им незнакома способствующая движению сила натрия и им не нужна  поваренная соль. Животное, наоборот, вынуждено искать и добывать пищу, и оно в большинстве случаев подвижно. В связи с искательным и подвижным образом жизни животного развились его мышцы, органы чувств и нервная система, воспринимающая раздражения, испытываемые этими органами и заведующая мышечными сокращениями.

Если из живой лягушки выпустить всю кровь, она «умрет», — перестанет двигаться, прекратится дыхание и остановится сердце. Но если кровеносные сосуды той же лягушки наполнить физиологическим раствором, состоящим главным образом из раствора поваренной соли в воде, лягушка снова оживет. Мускулы будут реагировать на раздражение, сердце начнет биться, восстановится дыхание, и лягушка, в сосудах которой вместо крови течет раствор соли, снова будет жить. Следовательно, натрий необходим для тех функций, которыми животные отличаются от растений, — для действия мышц и нервов, участвующих в каждом дыхательном движении, в каждом сердцебиении, и которые совсем отсутствуют у растений.

Если куски тканей и внутренние органы, вырезанные из организма высшего животного, поместить в 0,9-процентный раствор поваренной соли, то ткани не отмирают, а продолжают жить. Человеческое сердце, вырезанное тотчас же после смерти и помещенное в раствор, приготовленный из одного литра воды, восьми граммов поваренной соли и 0,5 грамма других веществ, может жить еще в течение ряда часов.

Для нормальной жизнедеятельности большое значение имеет постоянное содержание поваренной соли в тканях и в крови организма. Находясь на солнцепеке или в горячем цехе, человек вместе с потом теряет много соли. Верный способ поддержать работоспособность организма в этих условиях — выпить соленую воду.

Известно, что больше всего поваренной соли содержится в кровяной жидкости (плазме), а в красных кровяных шариках и в тканях соли гораздо меньше. Оболочка клеток представляет собой полупроницаемую перепонку. И стоит, таким образом, плазме крови потерять часть своего нормального соляного запаса, чтобы осмотическое давление на границе между клетками и омывающей их кровью изменилось. Этим самым нарушается нормальный обмен веществ в организме.

Столь же важно для организма  то, что соль влияет на способность белков присоединять к себе воду. Белки — это те химические соединения, из которых главным образом построено живое вещество клеток и тканей. Любое изменение свойств белков серьезно отражается на всем организме.

В настоящее время точно установлено, что способность различных белков связывать воду зависит отчасти от ионов натрия и хлора, входящих в состав поваренной соли.

Весьма важна роль поваренной соли в процессах пищеварения. Всякая пища состоит из жиров, белков и углеводов. Перевариваться пища начинает еще во рту. Слюна содержит особые вещества, обеспечивающие химическую переработку сахара (углевода). Поваренная соль повышает действие слюны. Кроме того, соль представляет собой материал, из которого образуется соляная кислота — необходимая составная часть желудочного сока, без которой невозможно нормальное пищеварение и усвоение пищи.

В желудке перевариваются главным образом белковые соединения. Они все содержат в себе серу. Белки расщепляются на составные части и выделяют свободную серу, которая могла бы дать ядовитую серную кислоту. Но тут на помощь приходит поваренная соль, которая, в свою очередь, распадается на хлор и натрий. Натрий соединяется с серой, а хлор — с водородом, который отщепляется от воды. Хлор с водородом образуют соляную кислоту, необходимую для пищеварения. Доказано, что без 0,2% соляной кислоты не может происходить переваривание пищи.

Из желудка соляная кислота вместе с пищевой кашицей поступает в кишечник, где встречает свободные частицы натрия. Натрий приносится в кишечные железы током крови и выделяется в кишечную полость вместе с кишечным соком. В кишечнике соляная кислота снова распадается на водород, который возвращается в кровь, и на хлор, который соединяется с натрием. Таким образом, снова образуется поваренная соль. Водород относится током крови в желудок, где претерпевает те же изменения, поваренная соль возвращается в кровь. Итак, в «химической лаборатории» организма получается как бы круговорот превращений поваренной соли. Это дает возможность организму наиболее полно использовать получаемое им количество хлористого натрия, без которого он не может существовать.

Решающую роль в превращениях соли, как и во всей работе организма в целом, играет центральная нервная система. Замечательные исследования великого русского физиолога Ивана Петровича Павлова и его учеников выяснили роль коры головного мозга в деятельности всех без исключения внутренних органов. Кора мозга управляет, в частности, работой почек, потовых желез и пищеварительного тракта.

Кроме того, центральная нервная система регулирует работу надпочечников, которые выделяют особое вещество, влияющее на переход соли из крови во внутренние органы и обратно. Если вырезать из организма надпочечники, то количество соли в крови резко уменьшится, а во внутренних органах — увеличится, что приведет к нарушению нормальной деятельности организма.

Прибавляя к пище ежедневно около 20 граммов соли, человек съедает в среднем в год 7—8 килограммов соли. Вычислено, что к семидесяти годам жизни человек съедает 500 килограммов соли. Поваренная соль — это единственное минеральное вещество, которое человек употребляет в чистом виде.

Когда животные организмы вышли из моря на сушу, они сменили богатую солью среду (морская вода), в которой жили, на среду, бедную поваренной солью. Морская вода богата натрием и бедна калием. Суша, наоборот, бедна натрием и богата калием. В морской воде на сто частей натрия приходится только две части калия. Такое соотношение имеется и в крови животных. В почве и в растениях соотношение обратное. Поэтому при растительной пище животное не может получить необходимого количества соли и принуждено искать ее или в крови другого животного, как это делают хищники, или добавлять ее в чистом виде, как это делают травоядные и всеядные. Если лишить какое-либо животное или человека поваренной соли, то он умрет через несколько дней в страшных мучениях, несмотря ни на какое питание.

Механизм солевого голода подробно изучен на различных животных. Опыт показал, что если животное ничем не кормить, то оно умрет через несколько дней от полного истощения организма. Если же его лишить только поваренной соли, то животное умрет тем скорее, чем больше ему давать пищи. Это произойдет потому, что в желудке не хватит ни натрия для связывания серы белковых веществ, ни хлора для образования соляной кислоты. Таким образом, чем больше животное будет есть пищи без соли, тем больше поваренной соли организм должен отнять у своих тканей и тем скорее он будет слабеть, истощаться и гибнуть.

У травоядных животных потребность в соли очень велика. Лошадь, корова, коза с удовольствием едят соленый корм. Дикие животные пьют воду соленых источников и едят солончаковые травы. Длинные звериные тропы в африканских джунглях, протоптанные антилопами, жирафами и другими травоядными, тянутся на десятки и сотни километров к соленой воде, и опытные охотники прячутся в густой чаще зарослей, подстерегая зверей, потому что знают, что животное не может преодолеть голода соли. В Сибири охотники пользуются солью для приманки зверя и часто подстерегают его в солончаках, куда животные приходят лизать соль. Корм, заготовляемый домашним животным на зиму, тоже приготовляется с солью (силос).

( Использован материал сайта http://o-soli.ru/istoriya-soli/sol-v-organizme )

Какую же роль играет присутствие поваренной соли во внутренней работе живого организма? Хлористый натрий поддерживает в клетках так называемое осмотическое давление. Подобное давление возникает на границе двух растворов с различным содержанием растворенных веществ, когда растворы сообщаются через полупроницаемую перепонку.

Глава 2. Осмотические явления в растительной клетке. Плазмолиз

2.1 Осмос и осмотические явления. Осмотическое давление

           Все биологические мембраны представляют собой полупроницаемые мембраны, так как в силу своей структуры они пропускают одни вещества (воду, газы), а другие (крупные заряженные молекулы, к примеру, глюкозу) – нет. На самом деле, конечно, в мембране клетки есть переносчики для глюкозы, но они строго регулируются и не позволяют веществу проходить в клетку бесконтрольно; то же самое можно сказать про каналы для ионов. Избирательность транспорта веществ через мембрану считается одним из признаков жизни на клеточном уровне. Мертвая клетка не контролирует поступление и веществ внутрь себя и выведение веществ наружу. Тем не менее, из-за липидной природы даже мембрана мертвой клетки остается полупроницаемой, хотя и менее «избирательной», чем мембрана живой.

Избирательность транспорта через проницаемую мембрану ведет к возникновению в клетке осмотических явлений. Осмотическими называют явления, происходящие в системе, состоящей из двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной. В растительной клетке роль полупроницаемых пленок выполняют: плазмалемма – мембрана, разделяющая цитоплазму и внеклеточную среду, и тонопласт – мембрана, разделяющая цитоплазму и клеточный сок, представляющий собой содержимое вакуоли растительной клетки.

Осмосом называют диффузию воды через полупроницаемую мембрану из раствора с низкой концентрацией растворенного вещества в раствор с высокой концентрацией растворенного вещества. Явление осмоса может быть продемонстрировано на классическом примере. Представим сосуд, разделенный на две части полупроницаемой мембраной, в одной половине сосуда находится более концентрированный раствор соли (к примеру, 1M NaCl), в другой – менее концентрированный (0,01 M NaCl). В начале опыта  объем раствора в каждой из половин одинаков, а концентрация соли различается (Приложение №1).

        Ионы Na+ и Cl-, на которые соль, будучи сильным электролитом, распадается сразу после попадания в раствор, не могут пройти через мембрану, в отличие от молекул воды. Неверно думать, что вода из отсека с большей концентрацией соли не переходит в отсек с меньшей концентрацией. Вода идет через мембрану в обе стороны, но интенсивность перехода разная. Известно, что ионы в воде гидратированы – покрыты гидратной «шубой». Вода распадается на ионы H+ и OH- которые электростатически связываются с ионами хлора и натрия, соответственно. Так как в «правой» половине сосуда (см. Приложение №1) концентрация Na+ и Cl- больше, соответственно больше воды требуется для гидратирования этих ионов. В связи с этим вода интенсивнее переходит из отсека с малой концентрацией соли в отсек с большой концентрацией. Поскольку вода будет перетекать из разбавленного раствора в концентрированный быстрее, чем в обратном направлении, в целом движение воды между двумя растворами будет идти в одну сторону. В результате уровень раствора в первом понижается, а в последнем повышается; концентрация соли в отсеках выравнивается.Изменение объема жидкости и концентрации соли связано с перераспределением только молекул воды, но не соли, так как мембрана непроницаема для ионов натрия и хлора.

Обычно при описании живых систем, биологических жидкостей и других растворов не указывают значение осмотического давления, пользуясь относительной характеристикой. Принято описывать осмотическое давление растворов относительно интересующей нас жидкости (к примеру, крови, цитоплазмы, клеточного сока). Если осмотическое давление раствора больше, чем давление «нашей» жидкости, раствор называют гипертоническим; если меньше – гипотоническим, если такое же – изотоническим. Осмотическое давление жидкостей живых организмов может быть очень значительным. К примеру, осмотическое давление жидкостей человеческого тела в среднем равно семи (!) атмосферам. Именно за счет осмотического давления вода из корней деревьев доходит до листьев.

Если приложить к столбу жидкости в указанном отсеке сосуда давление, большее осмотического, процесс осмоса «пойдет вспять» - начнется переход растворителя из отсека с большей концентрацией соли в отсек с меньшей концентрацией соли. Это явление носит название обратного осмоса. Обратный осмос находит широкое применение в производстве фильтров для очистки питьевой воды.

2.2  Тургор растительной клетки

          Если взять клетки животных, например, эритроциты, и поместить их в физиологический раствор, морфология клеток не изменится, так как физиологический раствор изотоничен плазме крови (содержит физиологическое количество солей). Если же поместить эритроциты в гипертонический раствор, например, в раствор с концентрацией соли 10%, вода по закону осмоса будет выходить из цитоплазмы (как из жидкости с меньшей концентрацией соли) в окружающий раствор, в результате чего эритроциты сморщатся (Приложение № 5). При помещении эритроцитов в гипотоническую среду (дистиллированную воду), вода будет проникать внутрь клеток, «стараясь» уравновесить концентрации солей внутри и вне клетки. В конце концов, эритроциты лопнут, их содержимое высвободится в воду, превратив содержимое пробирки в так называемую «лаковую кровь» - прозрачную красную жидкость. Этот известный эксперимент показывает, что клетки животных не окружены плотной оболочкой и вынуждены существовать в очень ограниченном диапазоне концентраций солей. Клетки пресноводных простейших, не обладающих достаточно плотной оболочкой (амебы, инфузории) справляются с проблемой переизбытка воды с помощью сократительных вакуолей, постоянно «вычерпывающих» лишнюю воду за пределы клетки.

Если поместить взрослые клетки растений (в составе ткани, к примеру, эпидермиса) в гипотонические условия, они не лопнут, поскольку  каждая клетка растения окружена более или менее толстой клеточной стенкой. Последняя служит ригидной структурой, не позволяющей притекающей воде разорвать клетку. Если бы клеточная стенка и плазматическая мембрана клетки могли растягиваться, вода входила бы в клетку до тех пор, пока концентрация осмотически активных веществ снаружи и внутри клетки не выровнялась бы. В реальности клеточная стенка – прочная нерастяжимая структура, и в гипотонических условиях входящая в клетку вода давит на клеточную стенку, плотно прижимая к ней плазмалемму. Давление протопласта изнутри на клеточную стенку называется тургорным давлением. Говорят, что клетки растений обладают тургесцентностью. Тургорное давление препятствует дальнейшему поступлению воды в клетку. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку носит название тургора.

Заметим, что клетки растений обычно находятся в гипотонических условиях, поскольку содержимое растительной клетки богато осмотически активными веществами, большая часть которых (органические кислоты, сахара, солей, низкомолекулярных пигментов) входят в состав клеточного сока, расположенного внутри вакуоли. Вакуоли – органеллы, присущие растительным клеткам. Мембрана, ограничивающая вакуоль, называется тонопластом, и по своим свойствам сходна с плазмалеммой. Это мембрана, обладающая избирательной проницаемостью и способностью к активному транспорту. Осмотически активные вещества с целью запасения или утилизации переносятся в вакуоль с помощью белков-каналов и переносчиков, обратно эти вещества в большинстве своем не выходят. Таким образом, с помощью избирательного активного транспорта в клетке создается градиент осмолярности – клеточный сок гипертоничен по отношению к цитоплазме, а цитоплазма гипертонична по отношению к окружающей среде. Вода извне поступает в клетку, «стремясь» уравнять концентрации осмотически активных веществ, давит на клеточную стенку изнутри, обеспечивая тургор.

Тургор – показатель оводненности и состояния водного режима растений. Снижением тургора сопровождаются процессы, увядания и старения клеток. Именно за счет тургора органы растений находятся в выпрямлено, упругом состоянии. Увядание растения – не что иное, как понижение тургорного давления его клеток.

Неверно думать, что тургесцентность свойственна только клеткам растений или бактерий, обладающих клеточной стенкой. Тургор есть и у животных клеток, но он невелик из-за гораздо меньшей прочности плазмалеммы по сравнению с клеточной стенкой (именно из-за наличия тургора, а также из-за эластичности цитоплазматической мембраны, эритроциты в гипотонических условиях разрушаются не сразу, а после некоторого набухания). При разрушении клеточных стенок растительных клеток тургесцентность последних резко падает, и в гипотонических условиях обнаженные протопласты клеток растений ведут себя так же, как клетки млекопитающих.

2.3  Плазмолиз. Виды плазмолиза

       Под плазмолизом понимается отделение протопласта клетки от оболочки под действием на клетку гипертонического раствора. Плазмолиз характерен главным образом для клеток растений, обладающих жесткой клеточной стенкой. Животные клетки при помещении в гипертонический раствор, как было указано выше, теряя воду, сморщиваются и уменьшаются в размерах. Плазмолиз растительной клетки аналогичен этому процессу, но сморщивание протопласта происходит внутри клеточной стенки. В нормальных условиях плазмалемма растительной клетки плотно прижата к клеточной стенке изнутри под действием тургорного давления. При помещении клетки в раствор, концентрация осмотически активных веществ в котором больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки (Приложение №2).

 В процессе плазмолиза протопласт теряет воду, уменьшается в размерах и отделяется от клеточной стенки.

Известно, что живые ткани растения в какой-то мере могут быть рассмотрены как симпласты (синцитии), поскольку протопласты соседних клеток сообщаются между собой через плазмодесмы – цитоплазматические нити, располагающиеся в канальцах, пронизывающих клеточную стенку. Плазмодесмы располагаются в клетке группами на месте так называемых первичных поровых полей. Роль плазмодесм заключается в обеспечении передачи раздражений и передвижения веществ от клетки к клетке. Протопласт как бы закреплен на клеточной стенке в местах расположения плазмодесм, поэтому при уменьшении объема клетки в процессе плазмолиза протопласт дольше всего остается прикрепленным к клеточной стенке именно в местах плазмодесм.

Исследование плазмолиза позволяет сделать выводы о проницаемости мембран растительных клеток для различных веществ, о величине нормального тургорного давления. Плазмолиз чаще всего исследуют на препаратах, в которых клетки расположены в один или несколько слоев и удобны для изучения. К таким препаратам можно отнести кожицу лука, листья элодеи, эпидермис листьев высших растений.

      В зависимости от вязкости цитоплазмы, от разницы между осмотическим давлением клетки и внешнего раствора, а, следовательно, от скорости и степени потери воды цитоплазмой, различают плазмолиз выпуклый, вогнутый, судорожный и колпачковый. (Использован материал сайта http://www.valleyflora.ru/kletochnyy-turgor-plazmoliz.html )

2.4  Деплазмолиз

       Плазмолизированные клетки обычно остаются живыми, особенно если клетка провела в состоянии плазмолиза короткое время. При помещении живой плазмолизированной клетки в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз – клетка вернется в состояние тургора и приобретет нормальный вид.

В условиях гипотонического раствора, концентрация осмотических веществ в котором меньше, чем в клеточном соке, вода из внеклеточной среды будет поступать внутрь клетки (а там – внутрь вакуоли, «стараясь» уменьшить концентрацию клеточного сока). В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая, в свою очередь, которая начнет приближаться к стенкам клетки, пока не примет первоначальное положение. Деплазмолиз обычно происходит медленнее, чем плазмолиз. (Якушкина Н. И. Физиология растений стр. 83)

Глава 3. Влияние избытка солей на растение

Засоление связано главным образом с повышенным содержанием натрия в почве. В зависимости от преимущественного накопления отдельных солей натрия засоление может быть сульфатным, хлоридным, содовым или смешанным. Наиболее вредное влияние оказывают ионы Na+ и СI-. Действие засоления на растительные организмы связано с двумя причинами: ухудшением водного баланса и токсическим влиянием высоких концентраций солей. Засоление приводит к созданию в почве низкого (резко отрицательного) водного потенциала, поэтому поступление воды в растение сильно затруднено. Под влиянием солей происходят нарушения ультраструктуры клеток, в частности изменения в структуре хлоропластов. Особенно это проявляется при хлоридном засолении. Вредное влияние высокой концентрации солей связано с повреждением мембранных структур, в частности плазмалеммы, вследствие чего возрастает ее проницаемость, теряется способность к избирательному накоплению веществ. В этом случае соли поступают в клетки пассивно вместе с транспирационным током воды. Поскольку в большинстве случаев засоленные почвы располагаются в районах, характеризующихся высокой летней температурой, интенсивность транспирации у растений очень высокая. В результате солей поступает много, и это усиливает повреждение растений. Надо учесть также, что на засоленных почвах большая концентрация натрия препятствует накоплению других катионов, в том числе и таких необходимых для жизни растения, как калий и кальций. Для того чтобы избежать осмотического стресса важное значение имеет осморегуляция. Для этого растение использует два пути: накопление ионов и особенно образование растворенных органических веществ, таких как глицинбетаин, сорбитол, сахароза, пролин. Одной из причин большей устойчивости к засолению растений с САМ-метаболизмом является накопление органических кислот. Другой стороной вредного влияния солей является нарушение процессов обмена, Работами Б.П. Строганова показано, что под влиянием солей в растениях нарушается азотный обмен, накапливается аммиак и другие ядовитые продуктом. Необходимо отметить, что влияние засоления тесно связано с изменениями в обмене соединений серы. Показано что при хлоридном засолении растения испытывают резкий дефицит соединений серы. Возникают типичные признаки серного голодания. В условиях засоления, связанного с высокой концентрацией сернокислых солей, наблюдается обратный процесс — избыточное накопление серы. Последнее приводит к накоплению ряда токсичных продуктов (Н.И. Шевякова). Повышенная концентрация солей, особенно хлористых, может действовать как разобщитель процессов окисления и фосфорилирования и нарушать снабжение растений макроэргическими фосфорными соединениями.

Высокая концентрация Na+ и (или) Сl- тормозит фотосинтез. Это связано с чувствительностью к высокой концентрации солей процессов фосфорилирования и карбоксилирования. Повышенная концентрация солей инактивирует работу белков, тормозит их синтез. Вместе с тем показано, что при действии солей активируется работа многих генов, кодирующих ферменты синтеза веществ, участвующих в осморегуляции. Отрицательное действие высокой концентрации солей сказывается раньше всего на корневой системе растений. При этом в корнях страдают наружные клетки, непосредственно соприкасающиеся с раствором соли. В стебле наиболее подвержены действию солей клетки проводящей системы, по которым раствор солей поднимается к надземным органам. (Использован материал сайта http://fizrast.ru/osnovy-ustoychivosti/zasolenie/izbytok-soley.html )

         Действие высоких концентраций солей в растении сказывается прежде всего на корневой системе. Корни растений при избытке солей теряют свой тургор, отмирают и, ослизняясь, приобретают темную окраску. Позднее ядовитое действие солей проявляется на надземных органах растения (Гедройц, 1910). При повреждении корней в первую очередь страдают не эмбриональные ткани, а зоны наиболее интенсивного роста (зоны растяжения). Микроскопический анализ показывает мацерацию тканей и разбухание клеточных стенок с последующим разрушением самих клеток, вследствие чего ткань теряет свою форму, превращаясь в слизистую массу. Действие солей на корень и стебель проявляется по-разному: в корне повреждения распространяются с мест соприкосновения наружных тканей с солевым раствором к центру, а в стебле — с центральной части к периферии (Hansteen, 1910). У надземных органов растений вредное действие солей проявляется в угнетении роста, подвядании и скручивании листьев. При наиболее сильном отравлении листья растений желтеют, и на них появляются солевые пятна. В дальнейшем такие листья обычно опадают. (Использован материал  http://fizrast.ru/osnovy-ustoychivosti/zasolenie/izbytok-soley.html).

Глава 4. Влияние  соли на организм человека

Соль поддерживает равновесие жидкости в организме, регулирует осмотическое давление в сосудах и без нее нарушится проницаемость стенок сосудов и прекратится поступление лимфы в ткани, что приведет к гибели человека, поэтому ставить вопрос, является ли поваренная соль белой смертью, не всегда уместно.

  Больше всего соли содержится в кровяной жидкости или плазме, а вот в эритроцитах, красных кровяных тельцах и тканях соли находится гораздо меньше.  Оболочка клетки имеет полупроницаемую перепонку, и когда плазма теряет часть нормального солевого запаса, то при этом начинает меняться осмотическое давление на границе между клетками и омывающими их кровью меняется.

Если взять клетки животных, например, эритроциты, и поместить их в физиологический раствор, морфология клеток не изменится, так как физиологический раствор изотоничен плазме крови (содержит физиологическое количество солей). Если же поместить эритроциты в гипертонический раствор, например, в раствор с концентрацией соли 10%, вода по закону осмоса будет выходить из цитоплазмы (как из жидкости с меньшей концентрацией соли) в окружающий раствор, в результате чего эритроциты сморщатся. При помещении эритроцитов в гипотоническую среду (дистиллированную воду), вода будет проникать внутрь клеток, «стараясь» уравновесить концентрации солей внутри и вне клетки. В конце концов, эритроциты лопнут, их содержимое высвободится в воду, превратив содержимое пробирки в так называемую «лаковую кровь» - прозрачную красную жидкость. Этот известный эксперимент показывает, что клетки животных не окружены плотной оболочкой и вынуждены существовать в очень ограниченном диапазоне концентраций солей. ( Использован материал сайта http://www.vashaibolit.ru/6848-vliyanie-soli-na-organizm-cheloveka.html )

4.1  Влияние раствора поваренной соли на почвенных простейших

Клетки пресноводных простейших, не обладающих достаточно плотной оболочкой (амебы, инфузории) справляются с проблемой переизбытка воды с помощью сократительных вакуолей, постоянно «вычерпывающих» лишнюю воду за пределы клетки. Раствор соли  приводит к плазмолизу клетки, и они погибают. (Использован материал сайта http://o-soli.ru/istoriya-soli/sol-v-organizme ).

Глава 5. Выполнение работы

Методы исследования: эксперимент, наблюдение, описание.

Оборудование:

Предметные стекла, 10% раствор поваренной соли, пипетка, препаровальные иглы, кожица лука, мякоть лимона, мякоть грейпфрута, кровь человека, культура почвенных простейших, фильтровальная бумага, микроскоп, компьютер.

Выполнение работы:

1. Заранее вырастила культуру почвенных простейших, для этого взяла несколько грамм почвы богатой перегноем. Разбавила небольшим количеством воды комнатной температуры, капнула в полученный раствор две капли молока и оставила на два дня в теплом месте.

2. Приготовила временный препарат кожицы лука. Рассмотрела под микроскопом и сфотографировала.(Приложение№5) Вплотную к покровному стеклу нанесла на предметное стекло каплю 10%  раствора поваренной соли. С другой стороны на предметное стекло вплотную к покровному стеклу положила полоску фильтровальной бумаги, которую нужно держать до тех пор, пока раствор соли не войдет под покровное стекло, заменив воду. Через 5-10 минут обратила внимание на отрыв цитоплазмы от оболочки клеток, т.е. плазмолиз. (Приложение№5)

3. Приготовила временный препарат мякоти лимона. Рассмотрела под микроскопом и сфотографировала.(Приложение№3) Вплотную к покровному стеклу нанесла на предметное стекло каплю 10%  раствора поваренной соли. С другой стороны на предметное стекло вплотную к покровному стеклу положила полоску фильтровальной бумаги, которую нужно держать до тех пор, пока раствор соли не войдет под покровное стекло, заменив воду. Через 40 минут обратила внимание на отрыв цитоплазмы от оболочки клеток, т.е. плазмолиз. (Приложение№3).

4. Приготовила временный препарат мякоти грейпфрута. Рассмотрела под микроскопом и сфотографировала.(Приложение№4) Вплотную к покровному стеклу нанесла на предметное стекло каплю 10%  раствора поваренной соли. С другой стороны на предметное стекло вплотную к покровному стеклу положила полоску фильтровальной бумаги, которую нужно держать до тех пор, пока раствор соли не войдет под покровное стекло, заменив воду. Через 45 минут обратила внимание на отрыв цитоплазмы от оболочки клеток, т.е. плазмолиз. (Приложение№4).

5. Приготовила временный препарат крови человека. Рассмотрела под микроскопом и сфотографировала.(Приложение№6) Вплотную к покровному стеклу нанесла на предметное стекло каплю 10%  раствора поваренной соли. С другой стороны на предметное стекло вплотную к покровному стеклу положила полоску фильтровальной бумаги, которую нужно держать до тех пор, пока раствор соли не войдет под покровное стекло, заменив воду. Через 5-10 минут обратила внимание на сморщивание эритроцитов. (Приложение№6).

6. Взяла пипеткой  воду, с поверхности приготовленного заранее раствора с культурой почвенных простейших и нанесла на предметное стекло, рассмотрела в микроскоп (Приложение №7). Капнула в воду на предметном стекле 10% раствор поваренной соли. Через 5 минут обратила внимание на гибель простейших.

Результаты:

1. Отрыв цитоплазмы от оболочки клеток, т.е. плазмолиз: в клетках кожицы лука через 10 минут, в клетках мякоти лимона через 20 минут, в клетках мякоти грейпфрута через 25 минут.
2. Сразу после внесения 10% раствора поваренной соли почвенные простейшие начинают вращаться вокруг себя, через 5 минут наблюдается их гибель.

Выводы:

1. Под действием раствора поваренной соли в клетках растений сморщивается протоплазма внутри клеток и отходит от клеточных стенок. Вредное влияние высокой концентрации солей связано с повреждением мембранных структур, в частности плазмалеммы, вследствие чего возрастает ее проницаемость, теряется способность к избирательному накоплению веществ. Поваренная соль губительна для растений.
2. Под действием раствора поваренной соли почвенные простейшие гибнут почти мгновенно. Любая концентрация поваренной соли губительна  для пресноводных простейших.
3. Под действием 10% раствора поваренной соли эритроциты крови     человека сморщиваются.
4.  Соль играет большую роль в обменных процессах в организме млекопитающих, в частности человека, без нее он существовать не может, но и излишнее количество не приветствуется, поэтому можно сделать вывод  является ли поваренная соль белой смертью. Можно ответить, что в больших количествах поваренная соль является белой смертью, а в малых становится полезной.

Приложение №1

Схема, демонстрирующая явление осмоса

Приложение №2

Рис. Плазмолиз растительной клетки: А – клетка в состоянии тургора; Б – уголковый; В – вогнутый; Г – выпуклый; Д – судорожный. 1 - оболочка, 2 - вакуоль,

 3 - цитоплазма, 4 - ядро, 5 - нити Гехта.

Список использованных источников:

1. Материалы сайта  http://o-soli.ru/istoriya-soli/sol-v-organizme
2. Материалы сайта http://www.valleyflora.ru/kletochnyy-turgor-plazmoliz.html
3. Материалы сайта  http://o-soli.ru/istoriya-soli/sol-v-organizme

      4. Якушкина Н. И. Физиология растений: учебник для студентов

          вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология» /

          Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. – М.: Гуманитар. изд. Центр

          ВЛАДОС, 2005. – 463 с. (стр. 83).