Антагонізм іонів на рівні рослинної клітини.

Об'єкт: цибулина цибулі, що містить антоціан.

Матеріали та обладнання: розчини KNO₃ концентрацією 1 M та Ca(NO₃)₂ концентрацією 0,7 M, леза.

Хід роботи:

З епідермісу лусочки цибулини цибулі, що містить антоціан, готують три зрізи. Один кладуть у розчин KNO₃ концентрацією 1 M, другий – у розчин Ca(NO₃)₂ концентрацією 0,7 M, третій – у суміш розчинів: KNO₃ (9 частин) та Ca(NO₃)₂ (1 частину).

Зрізи покривають покривним скельцем і розглядають під мікроскопом через 30 хв.

Який вид плазмолізу спостерігається? Чи буде спостерігатися плазмоліз у всіх випадках? Якщо – ні, то чому?

 

Висновок.

 

Лабораторна робота 8

МІКРОХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ ЗОЛИ РОСЛИН.

Об'єкт: зола різних частин рослин.

Матеріали та обладнання: 10% розчин соляної кислоти, дистильована вода, аміак, 1% розчини: азотнокислого амонію, молібдату амонію в 15% азотній кислоті, жовтої кров’яної солі, сульфату талію, сірчаної кислоти, фосфату натрію; скляні палички, пробірки, паперові фільтри, скляні лійки, предметні скельця, мікроскопи, електроплитка.

Хід роботи:

Частина мінеральних речовин, що входять до складу золи розчинна в кислоті, половина – у воді. Тому з дослідного зразка готують 2 розчини – кислотний та водний.

У дві пробірки потрібно насипати по 0,30 см³ золи та додати в першу 2 мл розчину 10% соляної кислоти (HCl), в другу – 2 мл води (H₂O). Добре розмішати скланою паличкою та відставити на 15 хв. Потім профільтрувати досліджувані розчини крізь фільтр у чисті пробірки.

Реакції проводять на предметних скельцях. На відстані 1-1,5 см наносять краплину витяжки золи (кислої або водної, в залежності, який елемент потрібно виявити) і реактиву. Повільно та обережно з’єднують ці дві краплини «містком». Відбувається реакція при взаємодії розчину з реактивом і утворюються кристали, характерні для того чи іншого елементу. (Див. рис. та табл.)

Слід зазначити, що великі та чіткі кристали утворюються при повільному обережному з’єднанні крапель скляною паличкою, а дрібні, малопомітні – при швидкому та повному перемішуванні краплин.

Утворені кристали необхідно замалювати.

 

 

Для виявлення складових частин рослинної золи використовують реактиви згідно таблиці:

Елемент	Витяжка золи	Примітка	Реактив	Форма та колір кристалів
K	водна	Краплину водної витяжки золи підсушити, потім додати краплину реактиву, з’єднати.	Комплексна сіль – Na2PbCu(NO2)6	Кубики, ромби чорного та темно-коричневого кольору.
Cl	водна	Краплину водної витяжки золи підсушити, потім додати краплину реактиву, з’єднати.	Сульфат талію (або нітрат талію) – TlSO4	Кристали хресто- та мечоподібної форми.
Ca	кислотна	Нанести краплину кислотної витяжки та реактиву, обережно з’єднати, а потім все підсушити.	1% розчин сірчаної кислоти – H2SO4	Голчасті (як у сосни) кристали гіпсу, які потім об’єднуються в зірочки, що нагромаджуються одна на одну, або пластинки.
Mg	кислотна	Краплину кислотної витяжки нейтралізувати аміаком. Потім дугоподібно з’єднати з краплиною реактиву.	Аміак – NH3, фосфат натрію - Na2HPO4	Квадрати, зірки, крила, прямокутники.
P	кислотна	Нанести краплину кислотної витяжки та реактиву, обережно з’єднати, а потім все підсушити.	1% розчин молібдату амоніюв 15% азотній кислоті – (NH4)2MoO4	Жовто-зелені кристали круглої, овальної, квадратної та ромбічної форми.
S	кислотна	Нанести краплину кислотної витяжки та реактиву, обережно з’єднати, а потім все підсушити.	1% розчин азотнокислого стронцію - Sr(NO3)2	Мілкі «пісочні» кристали.
Fe	кислотна	З’єднані краплини не сушити, реакцію спостерігати візуально (без мікроскопа)	1% розчин жовтої кров’яної солі – K[Fe(CN)6]	Пляма розчину яскраво-голубого кольору.

 

Висновок.

 

 

Лабораторна робота 9

ПІГМЕНТИ ЛИСТКА ТА ЇХ ВЛАСТИВОСТІ.

Дослід 1. Одержати спиртовий витяг пігментів зеленого листка.

Об'єкт: зелені листки вищих судинних рослин (бузок, гібіск китайський).

Матеріали та обладнання: ступки, ножиці, спиртівка, фільтрувальний папір, лійки, пробірки, етиловий спирт, CaCO_3.

Хід роботи:

Листки вищих судинних рослин (5 г) дрібнять ножицями і кладуть у ступку, додають трошки CaCO₃ – для нейтралізації і трохи кварцового піску. Додають 5 мл етилового спирту. Суміш розтирають до каші. Потім додають ще 5-10 мл етилового спирту і фільтрують.

В спиртовому витягу є хлорофіли «а», «b», каротиноїди та ксантофіли.

 

Дослід 2. Одержати бензиновий витяг каротиноїдів.

Об'єкт: коренеплід моркви.

Матеріали та обладнання: чашка Петрі, терка, бензин.

Хід роботи:

Коренеплід моркви натерти на терку у чашку Петрі, масу перенести у пробірку, залити бензином, дати постояти (20 хв.), після чого рідину злити у другу пробірку.

 

Дослід 3. Розділення пігментів листка методом Крауса.

Об'єкт: зелені листки вищих судинних рослин (бузок, гібіск китайський).

Матеріали та обладнання: спиртовий витяг пігментів зеленого листка, бензин.

Хід роботи:

Метод заснований на різній розчинності пігментів листка в різних органічних розчинниках. Для відділення хлорофілів від ксантофілів у пробірку наливають 2-3 мл спиртового витягу пігментів зеленого листка і додають 2-3 мл бензину і 2-3 краплі води. Вміст пробірки струшують, а потім дають відстоятися. По мірі розшарування бензиновий шар буде зафарбовуватися в зелений колір (хлорофіли та каротиноїди), а спиртовий шар буде жовтий, що вказує на наявність ксантофілів.

Досліди замалювати.

Висновок.

 

Лабораторна робота 10

ВИЗНАЧЕННЯ НАЯВНОСТІ ФЕРМЕНТА АМІЛАЗИ У ПРОСТАЮЧОМУ НАСІННІ.

Об'єкт: проросле насіння гороху, квасолі, пшениці.

Матеріали та обладнання: агар-крохмальні пластинки (чашки Петрі), розчин йод в калій йодиді, препарувальне скло, препарувальні голки, кристалізатор з водою, пінцети.

Хід роботи:

При проростанні насіння синтезується фермент амілаза. Пророщене насіння, як і сухе, розрізають вздовж і змочують водою. Розрізаною поверхнею щільно кладуть на агар-крохмальну пластинку у чашку Петрі. Через 30-40 хв пінцетом знімають насіння, а пластинку заливають йод в калій йодиді.

Дослід замалювати.

Висновок.

Лабораторна робота 11

ВИЗНАЧЕННЯ АКТИВНОСТІ ФЕРМЕНТА КАТАЛАЗИ У РОСЛИННИХ ОБ’ЄКТАХ

Об'єкт: листя елодеї канадської.

Матеріали та обладнання: предметне скло, препарувальні голки, мікроскоп, спиртівка, 3% розчин H₂O₂, пінцети.

Хід роботи:

На предметне скло наносять краплю перекису водню, в неї поміщають лист елодеї і спостерігають під мікроскоп. Перекис водню проникає в клітини елодеї і розщеплюється в них каталазою, що видно по виділенню пухирців кисню. Швидкість цього процесу на верхівці листка та в його основі відрізняється. На предметне скло у краплю води занурюють листок елодеї і кип’ятять його на спиртівці. Листок остуджують і наносять на нього краплю перекису водню. Виділення пухирців газу не помічають.

Дослід замалювати.

Висновок.

 

ПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Фізіологія рослинної клітини

Задачі

1. У якого розчину більший осмотичний потенціал: у 10% розчину сахарози чи у 10% розчину глюкози?

2. У якої рослини вище осмотичний потенціал: у ламінарії чи елодеї?

3. Розрахуйте, чому дорівнює осмотичний потенціал 12,3% розчину NаСІ?

4.У якої рослини вище осмотичний потенціал: у кропиви чи у повитиці, що паразитує на ній?

5. Чому дорівнює тургорний тиск, якщо Р=1,2 МПа, а 8=0,5МПа?

6. Як визначити за допомогою рефрактометра осмотичний потенціал (Р) клітинного соку бульби картоплі?

7. В 1-ій клітині Р=0,8 МПа, Т=0; в 2-ій клітині Р=0,8 МПа, Т=0,4 МПа. Куди піде вода?

8.Встановіть графічний взаємозв'язок між Р, Т, S.

9. Чому дорівнює осмотичний потенціал 7,2% розчину сахарози?

Питання

1.Основні періоди розвитку науки про фізіологію рослин.

 

2. Рівні вивчення рослинного організму.

3. Методи фізіології рослин. Редукціонізм. Інтегральний шлях вивчення процесів.

4. Клітина як відкрита система. Динамічна рівновага. Основні поняття термодинаміки.

5.Надходження іонів в рослинну клітину. Пасивне і активне надходження.

6.Органи, тканини та функціональні системи вищих рослин.

Водний режим рослин

Задачі

 

1. На якому ґрунті буде вищий коефіцієнт зав'ядання: піщаному чи суглинистому, каштановому типі чи чорноземі?

2. Продуктивність транспірації дорівнює 4 г/л. Знайти транспіраційний коефіцієнт.

3. За вегетаційний період дерево накопичило 2,1 кг органічної речовини та при цьому випарило 525 кг води. Визначте продуктивність транспірації.

4. Дерево має листову поверхню 12 м². За 2 год випарило 2,4 кг води. Чому дорівнює інтенсивність транспірації?

5. Чому дорівнює транспіраційний коефіцієнт дерева, що за вегетаційний період випарило 2 тони води і накопичило 10 кг сухої речовини.

6. Скільки води випаровує рослина за 5 хв, якщо інтенсивність транспірації його 120 г • м² • год, а площа листя 240 см²?

7. Як пояснити, що при загальній невеликій площі продихових щілин інтенсивність транспірації при сприятливих умовах водопостачання наближується до інтенсивності транспірації (випаровування з вільної поверхні)?

8. Гілка верби була зрізана з дерева, поставлена в склянку з водою і закрита скляним ковпаком. Чи буде спостерігатися гутація у цієї гілки? Пояснити.

9. Які листя швидше зав'ядають при ґрунтовій засусі - верхні чи нижні? З чим це пов'язано?

10. Які фізіологічні показники можна використовувати для встановлення строків поливу рослин? Чому ці показники більш надійний критерій потреби рослин в черговому поливі, ніж зав'ядання листя, що спостерігається візуально?

11. Чому при вирощуванні рослин на поливних площах слід застосовувати підвищенні дози добрив?

12. Яка причина більш високої ефективності передпосівного загартування насіння за методом П.А. Генкеля в порівнянні з загартуванням через зав'ядання вже розвинених рослин?

13. Чому у північних рослин, що ростуть на заболочених ґрунтах, є багато ознак ксерофітів? Перечислити ці ознаки.

 

Питання

1. Роль води в життєдіяльності рослин.

2. Молекулярна структура та фізичні властивості води.

3. Стан і фракційний склад внутрішньоклітинної води.Гідратація.

4. Фізіологічні основи зрошення.

5. Методи обліку транспірації. Одиниці вимірювання.

6. Етапи продихової транспірації.

7. Вплив зовнішніх умов на транспірацію.

8. Посуха, її види.

9. Вплив посухи на рослину.

10. Заходи боротьби з посухою.

 

Мінеральне живлення рослин

Задачі

 

1. Як виростити рослину без ґрунту? Яких умов необхідно при цьому додержуватись?

2. Чому вислів "корінь всмоктує фунтовий розчин" помилковий?

3. В яких частинах рослин більш високий вміст зольних елементів: в деревині чи в листках, в старих чи молодих листках? Як пояснити ці відмінності?

4. Як пояснити різке покращення засвоєння фосфору з фосфориту вівсом при внесені в грунт сірчанокислого амонію?

5. Яку кількість сірчанокислого амонію необхідно внести в вегетаційну посудину, що містить 3 кг ґрунту, вологістю 18%, при нормі 0,15 г азоту на 1 кг абсолютно сухого грунту?

6. Чому органічні добрива рекомендується вносити в великих дозах і заздалегідь до посіву?

7. Які добрива відносяться до фізіологічнокислих і фізіологічнолужних солей: хлористий калій, хлористий амоній, нітрат калія, сульфат амонія?

8. Які умови повинні бути витримані при складанні поживних розчинів для проведення вегетаційних дослідів з водними культурами?

9. Як пояснити зменшення вмісту нітратів в листках при експозиції рослини на яскравому світлі?

 

Питання

 

11. Роль води в життєдіяльності рослин.

12. Молекулярна структура та фізичні властивості води.

13. Стан і фракційний склад внутрішньоклітинної води.Гідратація.

14. Фізіологічні основи зрошення.

15. Методи обліку транспірації. Одиниці вимірювання.

16. Етапи продихової транспірації.

17. Вплив зовнішніх умов на транспірацію.

18. Посуха, її види.

19. Вплив посухи на рослину.

20. Заходи боротьби з посухою.

 

Процес фотосинтезу

Задачі

1. Як провести дослід, що доводить необхідність СО₂ для процесу фотосинтезу?

2. При допомозі якої реакції можна довести, що у молекулі хлорофілу міститься атом магнію? Напишіть рівняння реакції.

3. Чому концентрований розчин хлорофілу має темно-червоний колір?

4. За 20 хвилин пагін, листова поверхня якого дорівнює 240см², поглинає 16 мг СО₂. Визначити інтенсивність фотосинтезу.

5.При обліку фотосинтезу методом просмоктування були одержані такі

дані: площа листків 27см², тривалість експозиції 20 хвилин, кількість розчину бариту в погливнику 100 мг, взято у колбу для титрування 50 мл, пішло на титрування: контроль (без рослини) - 46 мл соляної кислоти, дослід - 49 мл. Концентрація кислоти така, що 1 мл є еквівалентним 0,3 мг СО₂. Визначити інтенсивність фотосинтезу.

6.Скільки органічної речовини виробляє рослина за 15 хв., коли відомо, що інтенсивність фотосинтезу складає 20 мг/дм² • г, а поверхня листків дорівнює 2,5 м²?

7. Два однакових листка були витримані три доби у темряві, а потім їх освітлювали на протязі 2 годин: перший лист - червоним світлом, другий - жовтим світлом однакової інтенсивності. У якого листка буде більш високий вміст крохмалю? Як це пояснити?

8. Як пояснити припинення фотосинтезу у зрізаного та поставленого у воду листка при найкращих зовнішніх умовах?

9.Гілочка елодеї була занурена у воду та освітлена спочатку червоним, а потім синім світлом тієї ж інтенсивності. У якому випадку будуть найшвидше виділятися пухирці? Як це пояснити?

10. Провірте фізичні властивості хлорофілу у спиртовій витяжці суміші пігментів листа.

 

Підсумкова тека

 

 

1. Первинні прцеси фотосинтезу.Міграція енергії. Фотосинтетична одиниця.

2. Структурна організація хлоропластів.

3. Фотосистема І.

4. Фотосистема ІІ.

5. АТФ-синтетарний комплекс.

6. Фотодихання.

7. Міжклітинне паренхимне транспортування.

8. Бактеріальний фотосинтез.

9. Акцепторно-донорні відношення при перебігу органічних речовин по рослині.