Задание №23 — Биология – наука о живой природе. Методы научного познания
Татьяна решила измерить содержание сахарозы в клубне картофеля. Для этого она поместила кусочки клубня картофеля одинакового размера в растворы сахарозы разной концентрации. Измерялась масса кусочков картофеля до погружения в раствор и после выдерживания в растворе в течение 2 часов. Оказалось, что при концентрации сахарозы 0,1 и 0,2 моль/л масса кусочка картофеля увеличилась, при концентрации 0,3 моль/л не изменилась, а при концентрации 0,4 и 0,5 моль/л – уменьшилась.
Какой эффект используется в данном опыте для определения концентрации сахарозы в клубне картофеля? Объясните, почему в растворах с концентрацией 0,4 и 0,5 моль/л масса кусочков уменьшилась.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для решения этой задачи нам необходимо вспомнить физико-химические процессы, происходящие в живой клетке, а именно явление осмоса.
1. Определение эффекта. В данном опыте используется эффект осмоса. Осмос — это процесс движения молекул воды через полупроницаемую мембрану клетки из области с меньшей концентрацией растворённого вещества (где воды больше) в область с большей концентрацией (где воды меньше). Также этот процесс лежит в основе явлений плазмолиза и деплазмолиза.
2. Определение концентрации в картофеле. По условию задачи, при концентрации сахарозы масса кусочка картофеля не изменилась. Это означает, что система находится в равновесии: концентрация сахарозы в растворе равна концентрации сахарозы в клеточном соке картофеля. Следовательно, содержание сахарозы в клубне составляет .
3. Объяснение уменьшения массы. В растворах с концентрацией и содержание сахарозы выше, чем внутри клеток картофеля (). Такие растворы называются гипертоническими.
4. Механизм процесса. Согласно законам осмоса, вода начинает выходить из клеток картофеля наружу, в более концентрированный раствор, чтобы уравнять концентрации. Из-за потери воды клетки теряют тургор (внутреннее давление), их объем уменьшается, что приводит к закономерному снижению общей массы кусочков картофеля.
Ответ: В опыте используется эффект осмоса. В растворах с концентрацией и масса уменьшилась, так как концентрация сахарозы в растворе выше, чем в клетках картофеля, и вода выходит из клеток наружу.
Источник: ФИПИ