Изучение состояния устьиц при различных

Внешних условиях методом инфильтрации

 

Газообмен транспирация у растений регулируются устьичным аппаратом, состоящим из двух замыкающих клеток, имеющих разную толщину стену внутренних, примыкающих к устьичной щели, и наружных. Неодинаковая толщина приводит к тому, что при изменении тургора происходит искривление замыкающих клеток, при этом устьичная щель открывается или закрывается.

Цель работы. Ознакомиться с методом определения степени открытости устьиц и влиянием внешних условий на их состояние.

Материалы и оборудование: 1. Комнатные растения - свежие и подвядшие. 2. Комнатные растения, находящиеся в темноте и на свету (растения следует подготовить за 1 – 2 часа до начала работы). 3. Петролейный эфир, ксилол, этиловый спирт в пузырьках, закрытых пробками, в которые вставлены петли из тонкой проволоки.

Метод основан на разной способности жидкостей, смачивающих клеточные стенки, проникать, в силу капиллярности, через устьичные щели в межклетники, вытесняя воздух. Это хорошо видно по явлению прозрачных пятен.

Петролейный эфир или бензол может проникать через слабо открытые устьица, а этиловый спирт нет.

Порядок работы

1. На нижнюю поверхность листа нанести мелкие капли жидкостей. Лист держать горизонтально до исчезновения капель.

2. Рассмотреть листья на просвет и выявить, какие жидкости проникают в межклетники.

3. Записать результаты в таблицу 9, обозначая проникновение знаком «плюс», не проникновение – знаком «минус».

 

Таблица 9 - Состояние устьиц

Объекты изучения	Варианты опытов	Проникновение веществ	Состояние устьиц
Петролейный эфир	Ксилол	Этиловый спирт

 

4. Сравнить результаты. Сделать выводы.

5. Ответить на следующие вопросы:

а) Под влиянием каких условий меняется степень открытия устьиц?

б) Почему на движение устьиц влияет свет?

 

 

Определение интенсивности транспирации методом быстрого взвешивания

 

Водный режим включает процессы поглощения, передвижения, усвоения и выделения воды. Последний процесс связан с транспирацией - испарением воды надземными частями растений.

Цель работы. Ознакомиться с одним из методов изучения транс­пирации. Определить интенсивность транспирации разных видов дре­весных растений, произрастающих в одинаковых или разных условиях.

Материалы и оборудование

I. Весы с разновесами.

2. Ножницы.

3. Миллиметровая бумага.

4. Психрометр, анемометр и другие приборы, регистрирующие состояние погоды.

Исследования проводят на двух древесных видах в естественной (полевой) обстановке.

Метод основан на учете изменений в весе отрезанного побега или листа за короткий промежуток времени (3-5 минут).

Порядок выполнения работы

1 Выбрать два растения разных видов.

2 Установить весы и другие приборы.

3 Срезать побег (при пользовании торзионными весами можно ограничиться одним листом).

4 Сразу взвесить и взвесить второй раз через 3 минуты.

5 Оборвать листья, обрисовать их контуры на бумаге и определить площадь всех листьев побега.

6 По потере в весе (количество транспирированной воды) и площади листьев рассчитать интенсивность транспирации, пользуясь формулой:

Ит=	К·60·10000	, где
В·П

 

И_т - интенсивность транспирации - количество воды, испаренное с единицы площади в единицу времени, г/час· м²;

К - количество транспирированной воды, г;

В - интервал между взвешиваниями, мин.;

П – площадь листьев, см².

7 Работу провести на двух породах с двукратной повторностью.

8 Результаты записать в таблицу.

 

 

Таблица

Интенсивность транспирации изучаемых видов

Вид растения	Время определения	Масса побега в г	Потеря в весе, г	Площадь Листьев, см^2	Интенсивность транспирации, г/час· м^2
в начале	через 3 мин.

 

9. Сравнить данные по интенсивности транспирации разных рас­тений. Сделать выводы.

 

Контрольные вопросы

1 Какова роль транспирации?

2 Какие внешние факторы влияют на транспирацию?

3 С какими физиологическими процессами связана транспирация?

4 Какими приемами можно сократить транспирацию?

 

 

УСВОЕНИЕ РАСТЕНИЯМИ УГЛЕРОДА

 

Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислоты и воды с использованием солнечной энергии, происходящий в хлоропластах. В них находятся два типа пигментов, улавливающих световую энергию: хлорофиллы “а” и “б”, каротиноиды(ксантофилл и каротин).

Метод их разделения основан на различной адсорбции и растворимости в разных растворителях. Так, хлорофилл и каротин лучше растворяются в бензине, а ксантофилл в спирте, так как он содержит гидроксильные группы.

Хлорофиллы “а” и “б” являются производными порфирина и представляют собой сложный эфир дикарбоновой кислоты хлорофиллина, у которой водород одной карбоксильной группы замещен остатком метанола, а водород другой – остатком спирта фитола. Наличие спиртов можно установить действием щелочи. Центральное место в молекуле занимает магний, соединенный с четырьмя пиррольными кольцами. Его наличие можно установить, действуя кислотой. При этом место магния занимает водород. Образуется феофитин, имеющий буроватую окраску.

Хлорофилл обладает явлением флуоресценции, т. е. отражает лучи с измененной длиной волны, что свидетельствует о его высокой фотохимической активности.

В хлорофилле “б” одна из групп СН₃ замещена на группу СНО. Он имеет желтовато-зеленый цвет.

Каротин представляет собой углеводород, имеет оранжевую окраску, ксантофилл – высокомолекулярный спирт.

Для изучения пигментов используют спиртовую вытяжку «сырого хлорофилла». Ее получают следующим образом.

Нарезают свежие или сухие листья (злаков, крапивы, аспидистры) и растирают в фарфоровой ступке. Если листья жесткие, можно добавить кварцевого песка и спирта. К растертой массе приливают этиловый 96% спирт и продолжают растирать. Затем фильтруют через бумажный фильтр.

 

 

Изучение физико-химических и оптических свойств пигментов

 

3.1.1. Разделение пигментов(по методу Крауса)

 

Материалы и оборудование. 1. Спиртовая вытяжка пигментов листа. 2. Бензин. 3. Дистиллированная вода в капельнице. 4.Пипетки. 5. Пробирки в штативе. 6. 20% раствор едкого калия или едкого натрия.

Разделение пигментов основано на различной растворимости пигментов в спирте и бензине. Ксантофилл, как двуосновной спирт почти не растворим в бензине.

Порядок работы

Отделение ксантофиллов

1. Налить в пробирку 2-3 мл спиртовой вытяжки пигментов.

2. Прилить 4-6 мл бензина (в два раза больше, чем спиртовой вытяжки). Добавить 2-3 капли воды (чтобы спирт не смешивался с бензином).

3. Закрыть пробирку пальцем. Сильно встряхнуть несколько раз. Поставить пробирку в штатив и дать жидкости отстояться.

4. Жидкость в пробирке разделится на два слоя: верхний – бензиновый и нижний – спиртовой. Если нижний слой сохраняет зеленоватую окраску, добавить 1-2 капли воды и вновь встряхнуть. При помутнении нижнего слоя добавить немного спирта.

5. Записать, в какой цвет окрасится бензиновый и спиртовой слои. Объяснить почему. Сделать выводы.

 

Отделение каротиноидов

Для отделения каротиноидов необходимо осуществить омыление спиртового раствора пигментов (обработать его 20% раствором щелочи), что приведет к отщеплению остатков метилового спирта и фитола.

6. Налить в пробирку 2-3 мл спиртовой вытяжки пигментов.

7. Добавить двойное количество бензина, 1-2 капли воды, 4-5 капель едкой щелочи. Встряхнуть и поставить в штатив.

8. Жидкость разделится на два слоя: верхний – бензиновый, нижний – спиртовой. Но при этом окраска изменится. Под действием щелочи образуются спирты и калийная или натриевая соль хлорофиллина (соль хлорофиллиновой кислоты), которая сохраняет зеленую окраску, но отличается большой гидрофильностью, не растворима в бензине и перемещается в спиртовой слой.

9. Записать результаты, сделать рисунки. Объяснить, где находится каротин. Написать уравнение реакции.