Работа 23. Влияние температуры на процесс ассимиляции

ХОД РАБОТЫ

При исследовании влияния температуры на процесс ассимиляции применяют ту же методику, что и в работе 22, при этом вместо цветных растворов используют воду различной температуры. Наблюдения производят на таком же расстоянии от источника света. Порядок наблюдения: комнатная температура (18°С), низкая (4°С), опять комнатная температура (18°С).

Сравнивая количество пузырьков, выделенных за 1 минуту, определяют, при какой температуре ассимиляция идет быстрее.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) то же, что и для работы 22; 2) термометр.

 

Работа 24. Образование крахмала на свету

Принцип метода заключается в том, что крахмал, который накапливается в процессе фотосинтеза, обнаруживается раствором йода в йодистом калии. Крахмал состоит из двух компонентов – амилозы с 1-4 связями и линейными молекулами и амилопектина с 1-4 и 1-6 связями с разветвленным строением. Амилоза дает синее окрашивание с йодом, а амилопектин - черно-фиолетовое.

ХОД РАБОТЫ

Растения для опыта предварительно (2-3 дня) выдерживают в темноте, чтобы листья обескрахмалились. Если опыт ставится зимой, лучше взять примулу или пеларгонию - они отличаются обильным накоплением крахмала. Надо иметь в виду, что опыт удается лишь с полностью обескрахмаленными листьями. Если опыт ставят весной, то лучше взять комнатное растение, накапливающее не так много крахмала - фуксию или гортензию.

Берут четкий негатив или темную светонепрозрачную бумагу с любым вырезанным изображением и закрывают лист с двух сторон с помощью скрепок, стараясь не пережимать саму листовую пластинку. Растение на свету выдерживают вновь 2-3 дня. Затем лист срезают и подвергают следующим операциям:

1. Обрабатывают 3 минуты кипящей водой. Этим
разрушают связь хлорофилла с белками и убивают клетки
листа.

2. В колбе с обратным холодильником с помощью спирта
обесцвечивают лист и извлекают хлорофилл.

3. Промывают лист водой.

4. Расправив лист на фарфоровой тарелочке, обрабатывают его раствором йода в йодистом калии. Участок листа с крахмалом синеет, а при избытке его чернеет, затемненные участки остаются соломенно-желтыми. Так проявляются позитивные контуры изображения негатива либо той фигуры, которую вырезали из бумаги. Делают рисунок и выводы.

 

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) комнатное растение; 2) черная бумага; 3) скрепки; 4) спирт; 5) колба с обратным холодильником; 6) фарфоровая тарелочка; 7) раствор йода в иодиде калия.

 

Работа 25. Необходимость СО₂ для образования крахмала

ХОД РАБОТЫ

В зеленом растении на свету крахмал образуется за счет СО₂ и воды. Продемонстрировать это можно следующим образом. Берут обескрахмаленные листья пеларгонии (или других растений), помещают их в стакан с водой, ставят на стекла и накрывают стеклянными колпаками. Для предотвращения газообмена, края колпака у основания промазывают вазелином. Под один колпак ставят стаканчик с 20%-ным гидроксидом К или Na, под другой помещают слабый раствор HCI и бросают кусочек мрамора. Оба колпака хорошо освещают. Таким образом, у нас два варианта: листья в первом случае обеднены СО₂ (его поглощает щелочь), в другом - концентрация СО₂ повышена за счет химической реакции. Через 4-5 часов листья подвергаются операциям, описанным в работе 24. Зарисовывают опыт и делают выводы.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) стаканы; 2) стекла; 3) стеклянные колпаки; 4) вазелин; 5) 20%-ный раствор KOH или NaOH; 6) HCl; 7) мрамор; 8) то же, что и для работы 24.

Работа 26. Значение хлорофилла для образования крахмала

Очень четкие результаты получаются с пестролистным растением, например, колеусом, пеларгонией зональной и др.

ХОД РАБОТЫ

Листья пестролистных растений подвергают операциям, описанным в работе 24. После обработки в черно-фиолетовый и синий цвет окрашиваются только участки, содержащие хлорофилл.

В другом варианте этого опыта, поместить лист элодеи под микроскоп, обработать его сначала хлоралгидратом или раствором едкого калия для просветления и промыть спиртом. Затем, капнув раствором йода в йодистом калии, мы обнаруживаем темные зерна первичного ассимиляционного крахмала, которые находятся только там, где были хлоропласты. Зарисовать и сделать выводы.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) то же, что и для работы 24; 2) растения с пестрыми листьями; 3) элодея; 4) хлоралгидрат или раствор едкого калия; 5) все для микроскопирования.

Работа 27. Образование низкомолекулярных (редуцирующих) углеводов в зеленых листьях на свету

Из проделанных ранее работ видим, что первым продуктом фотосинтеза в зеленых растениях является полимерный углевод - крахмал; но, однако, имеется много растений, которые накапливают мало крахмала либо вообще крахмала не накапливают, а в тех же условиях накапливают растворимые низкомолекулярные сахара, имеющие свободные альдо- и кето-группы и благодаря этому обладающие восстанавливающими (редуцирующими) свойствами.

ХОД РАБОТЫ

Перья зеленого лука и листья других растений, особенно из семейства лилейных (гиацинта, пролески, ириса, тюльпана и др.) и орхидных, выдержанные на свету, также подвергают операциям, описанным в работе 24. Результат – обесцвеченные листья остаются желтыми, следовательно, крахмала в них нет. Но если мы мелко нарезанные листья поместим в пробирку с водой, доведем на спиртовке до кипения, прильем туда реактив Фелинга и продолжим кипячение еще 2-3 минуты, то в пробирке выпадает красно-оранжевый осадок оксида меди - свидетель того, что там содержатся редуцирующие сахара, т.е. углеводы со свободными альдо- и кето-группами.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) перья зеленого лука или листья растений из семейства лилейных или орхидных; 2) то же, что и для работы 24; 3) спиртовки; 4) реактив Фелинга.

ТЕМА ЧЕТВЕРТАЯ

ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Понятие "дыхание" включает в себя сложный комплекс биологических окислительно-восстановительных процессов, в ходе которых образуется много промежуточных продуктов, необходимых для специфических синтезов органических веществ, характеризующих данный вид растений, освобождается энергия, запасаемая в форме АТФ и градиента электрохимического потенциала.

Внешним наиболее общим проявлением дыхания является поглощение кислорода и выделение СО₂. Итоговое уравнение:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6СО₂ +6Н₂О+ 686 ккал