Pflanzenphysiologie

- Wasserhaushalt der Pflanzen -



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Versuchsbeschreibung:

In diesem Versuch wurde mittels mikroskopischer Beobachtung und quantitativer Erfassung von Plasmolyse-Erscheinungen bei unterschiedlichen Saccharose-Konzentrationen das osmotische Potential von Epidermiszellen von Rhoeo discolor bestimmt.

Versuchsdurchführung:

Von der Unterseite der Blätter von Rhoeo discolor wurden mit einer Rasierklinge hauchdünne Oberflächenschnitte angefertigt und diese für ca. 25-35 min in Saccharoselösungen unterschiedlicher Konzentration inkubiert. Dabei wurden je Konzentration drei Schnitte angefertigt. Ausgehend von einer 1 M Saccharose-Lösung wurden 9 Verdünnungen á 5 ml mit den Molaritäten 0.5, 0.4, 0.35, 0.3, 0.25, 0.2, 0.15, 0.1, 0.05 angefertigt. Nach Ende der Inkubationszeit wurden die Schnitte in ihrer Inkubationslösung auf einen Objektträger gelegt, mit einem Deckglas abgedeckt und unter dem Mikroskop von jeweils 2 Schnitten je Konzentration jeweils 50 Zellen untersucht und die plasmolysierten Zellen gezählt.

Ergebnisse:

Die Auszählung der plasmolysierten Zellen ergab das in der folgenden Tabelle dargestellte Ergebnis:

Tab. 1: Ergebnis der Auszählung plasmolysierter Zellen
Konzentration
Saccharoselösung (M)
Anzahl plasmolysierter Zellen von jeweils 50 Zellen
Schnitt 1Schnitt 2MittelwertProzentualer Anteil (%)
0.050000
0.12012
0.15211,53
0.20000
0.25172018,537
0.3135031,563
0.35183325,551
0.441373978
0.5404341,583

Der sich aus obiger Tabelle ergebende Graph ist in Abbildung 1 dargestellt:

Graph Versuch 6
Abb. 1: Graph der prozentualen Anzahl Zellen gegen die Molarität der Saccharose-Lösung

Der Graph zeigt den sich ergebenden Kurvenverlauf aus den Mittelwerten, die sich auf die prozentuale Anzahl plasmolysierter Zellen bezogen. Die hineingelegte Kurve (blau) zeigt den idealisierten Kurvenverlauf, indem die stark abweichenden (z.B. "Ausreisserwert" bei 0.35 M) oder stark schwankenden Werte ausgeglichen bzw. "geglättet" werden (Verfahren des gleitenden Durchschnitts). Ferner ist der Punkt, bei dem 50 % aller Zellen plasmolysiert sind (türkiser Punkt, Beschriftung), sowie die die Mittelwerte konstituierenden Einzelwerte (grüne Punkte und grüne gestrichelte Linien) eingetragen.
Aus der graphischen Ermittlung geht hervor, dass die Konzentration, bei der 50 % der Zellen plasmolysiert vorliegen, 0,3 M beträgt.
Die Berechnung des osmotischen Potentials bei dieser Konzentration nach dem vant Hoff'schen Gesetz ΨS = - c × R × T ergibt bei einer Raumtemperatur von 25° C (298 K) nach Einsetzen der Werte ΨS = 0,3 mol/l × 8,314 J/mol K × 298 K = - 743,27 J/l. Nach Umrechnung von Liter auf Kubikmeter ergibt sich somit eine osmotisches Potential von - 743,27 J/l × 1000 = - 743270 J/m3. Da definitionsgemäss ein Pa einem J pro m3 entspricht ergibt sich das osmotische Potential somit zu - 743270 Pa oder - 0,743 MPa.


Ergebnisdiskussion:

Die erhaltenen Ergebnisse sowohl für die Konzentration bei der 50% der Zellen plasmolysiert vorliegen, als auch der erhaltene Wert für das osmotische Potential von - 0,743 MPa liegen im Bereich der Erwartung. Jedoch ist anzumerken, dass die Messreihe sicherlich mit systemischen Fehlern behaftet ist, was sich nicht zuletzt durch die hohe Schwankungsbreite einzelner Auszählungsergebnisse zum Ausdruck kommt. Fehlerquellen können ungenaues Pipettieren bei der Herstellung der Inkubationslösungen oder Zählfehler bei der Auszählung sein. Auch schwankte die Inkubationszeit der einzelnen Proben erheblich (zwischen 25 und 35 min), was auch zur Verfälschung eines Ergebnisses beitragen konnte.


Referenzen:

Die Graphik der Abb. 1 wurde mit Hilfe der Software 'Graph', Version 4.3 Build 384 erstellt. Diese Software ist unter der GNU General Public Licence erhältlich unter www.padowan.dk.



© tom linder, b.sc.
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Letzte Aktualisierung: 08.11.23