Определение водоудерживающей способности растений методом завядания

3662

Неизрасходованное количество бихромата калия устанавливают обратным титрованием 0,2N раствором соли Мора K 2 Cr 2 0 7 + 6FeS0 4 + 7H 2 S0 4 = Cr 2 (S0 4 ) 3 +3Fe(S0 4 ) 3 + +K 2 S0 4 + 7H 2 0. В качестве индикатора применяют дифениламин, который в восстановленной форме бесцветен, а при окислении переходит в дифенилбензидинвиолет сине-фиолетового цвета. Бихромат калия окисляет дифениламин и смесь приобретает красно-бурую окраску. При титровании солью Мора шестивалентный хром восстанавливается в трехвалентный, в результате цвет раствора постепенно переходит в синий, а к концу титрования в сине-фиолетовый. Когда весь хром будет оттитрован, последующее добавление соли Мора вызовет переход окисленной формы индикатора в восстановленную (бесцветную); появляется зеленая окраска, которую придают раствору ионы трехвалентного хрома. Четкому переходу окраски раствора в зеленый цвет мешают ионы трехвалентного железа, которые связывают ортофосфорной кислотой. Вырезают сверлом диски из листа определенного яруса общей площадью 3 см 2 и помещают их в коническую колбу на 250 мл, куда заранее из бюретки наливают 10 мл 0,4N раствора К 2 Сг 2 0 7 . Колбу закрывают маленькой воронкой, служащей обратным холодильником, и ставят на электроплитку. Во избежание неравномерного кипения в колбу опускают несколько стеклянных капилляров. Раствор кипятят (слабо) точно 5 минут. Колбу охлаждают. Жидкость должна быть бурого цвета. Если окраска зеленоватая, то это указывает на недостаточное количество взятого бихромата калия. Тогда можно сжигание повторить с большим количеством бихромата или меньшим количествам высечек. Одновременно проводят контрольное определение (без растительного материала). К охлажденному раствору приливают 150 мл дистиллированной воды, 3 мл 85%-ной ортофосфорной кислоты и 10 капель дифениламина, взбалтывают содержимое колбы и оттитровывают 0,2N раствором соли Мора. Внимательно следят за переходом бурой окраски в синею, и 15

продолжают титровать до превращения ее в зеленую от одной капли раствора соли Мора. Соль Мора сравнительно быстро изменяет титр, поэтому раствор нужно периодически проверять. Интенсивность фотосинтеза

Вариант	Повтор-	Время		Взято		Пошл			Площад	Коли-	Интенсив-
опыта	ность	опреде		K 2 Cr 2 0 7		о соли			ь	чество	ность
ления,		Мл	Мора,			высечек	угле-	фотосин-
ч., мин			мл		, см 2	рода,	теза,
		мг/дм 2						2
0	Че-	0	Че	мг С/дм	ч
				0	Че-
				ч	рез	ч	рез 2	ч	—
2 ч	ч	рез
2 ч
Листья	1
всходов	2
дуба
	черешчатого	3
из под	4
полога леса
	Листья	1
всходов	2
дуба
	3
черешчатого
	с опушки	4

Количество миллиграммов углерода органического вещества, содержащегося в 1 дм 2 листа, рассчитывают по формуле С = (а – в) К 0,6 100 S где а — количество мл соли Мора, израсходованное на титрование контрольного раствора; в — количество мл соли Мора, пошедшего на титрование опытного раствора; К — поправка к титру раствора соли Мора; 0,6 — миллиграммы углерода, соответствующие 1 мл точно 0,2N раствора соли Мора; S — площадь высечек, см 2 . 16

Результаты опыта записывают в таблицу, обработать статистически и сделать вывод. Лабораторная работа 5. Определение содержания хлорофилла в листьях Объекты исследования : свежие листья светолюбивых и теневыносливых древесных растений. Оборудование и реактивы : 80% ацетон; СаСО 3 ; кварцевый песок или толчѐное стекло; весы; ножницы; ступка малого размера; колба Бунзена с пробкой, в которую вставлен стеклянный фильтр № 2 или № 3; насос Камовского; стеклянная палочка; мерная колба на 50 мл с пробкой; воронка; фотоэлектрический колориметр или спектрофотометр; калька; вазелин; салфетка. Ход выполнения работы. Измельчить листья ножницами, отбросив черешки и крупные жилки, и отвесить на куске кальки 300— 500 мг. Поместить навеску в ступку, добавить кварцевого песка или толченого стекла, и немного СаСО 3 , прилить 4— 5 мл 80% ацетона и тщательно растереть. Смазать снизу носик ступки вазелином и слить вытяжку по палочке в воронку со стеклянным фильтром, вставленную в колбу Бунзена, не теряя ни одной капли. Отсосать жидкость насосом. Прилить в ступку еще немного ацетона, растереть, снова слить на фильтр и отсосать. Повторить эту операцию 2—3 раза, затем перенести растертую массу на фильтр. Сполоснуть ступку 3 раза ацетоном, слить на материал в воронку, дать постоять несколько минут и отсосать. Промыть материал ацетоном до полного извлечения пигментов (растворитель, стекающий с фильтра, должен стать бесцветным). Перелить вытяжку в мерную колбу на 50 мл и довести ацетоном до метки, споласкивая колбу Бунзена не менее трех раз небольшими порциями ацетона и сливая в ту же мерную колбу. Закрыть мерную колбу пробкой, тщательно перемешать (перевернуть 3 раза вверх дном и взболтать) и хранить до определения в темноте на холоде. Определить концентрацию хлорофилла на ФЭКе. Для этого за 20 мин до определения включить ФЭК, установить гальванометр на нулевое деление, поставить красный светофильтр, открыть шторки 17

(предварительное освещение фотоэлементов необходимо потому, что в первые минуты после включения ФЭК дает неустойчивые показания). Определить оптическую плотность раствора относительно чистого растворителя (ацетона), используя кюветы с расстоянием между гранями 10 мм. Для предотвращения испарения растворителя закрыть

кюветы крышечками.
Надежные результаты	получаются при показаниях ФЭКа от
0,1 до 0,4. Если оптическая	плотность более 0,5,то вытяжку следует раз-

бавить, отмерив в чистую сухую посуду определенные объемы вытяжки и ацетона; если же показание ФЭКа окажется ниже 0,08, необходимо выполнить всю работу сначала, взяв большую навеску.

Повторить	измерение и из полученных отсчетов		взять среднее
арифметическое.	Определить	концентрацию вытяжки по

калибровочному графику (рис. 1): найти на оси ординат соответствующую оптическую плотность, провести от нее горизонтальную линию и от точки пересечения с калибровочным графиком опустить перпендикуляр на ось абсцисс. Рис. 1. Калибровочный график для определения хлорофилла Вычислить процентное содержание хлорофилла в листьях. 18
Результаты анализов всех объектов, исследованных группой, записать в таблицу. В выводах сопоставить содержание хлорофилла в разных объектах. При работе на спектрофотометре (кювета 10 мм) можно определить оптическую плотность ацетоновой вытяжки (D) при длине волны 652 HM и вычислить содержание суммы хлорофиллов а и b по формуле С а+б = 30D 652 (мг/л). Более точно содержание отдельных пигментов можно установить с помощью трехволнового метода, определяя оптическую плотность вытяжки при 665, 649 и 440 HM (максимумы поглощения соответственно хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов).

Вари-	Пов-	Навеска,	Объѐм	Оптическая	Количество
ант	тор-	мг	вытяжки,	плотность	хлорофилла по	хлорофилла
опыта	ности	мл	калибровочно-	в листьях,
опыта	му графику,	%
мг/50 мл
1
Вари-	2
ант 1	3
4
Вари-	1
ант 1	2
3
4

Рассчитать концентрацию пигментов по следующим формулам

По окончании опытной работы результаты обработать методами вариационной статистики. Сделать вывод о содержании хлорофилла в листьях древесных растений. Тема «Минеральное питание растений» Работа 6. Химический анализ сока растений Объекты исследования : свежие листья древесных и кустарниковых растений. Оборудование и реактивы : прибор «Полевая лаборатория К.П. Магницкого, дистиллированная вода, марлевая салфетка. Ход выполнения работы. У деревьев и кустарников выбирают хорошо освещенные типичные однолетние побеги и из нижней части отбирают по одному листу. Для анализа берут черешки, а у сидячих листьев вырезают из нижней трети листа среднюю жилку. Можно использовать также нижние части стеблей молодых побегов. Вытереть взятую пробу чистой салфеткой или ватой. Если черешки толстые, разрезать их вдоль и использовать половину или четвертую часть. Из нижней части каждого черешка, жилки или стебля вырезать острыми ножницами кусочек длиной 2—3 см. Уложить материал в пресс, сдавливанием рычагов выжать сок и слить его в чистую сухую капельницу. Тщательно вымыть пресс водой и вытереть салфеткой или фильтровальной бумагой. Пользуясь полевой лабораторией К.П. Магницкого, можно быстро и довольно точно определить содержание в клеточном соке главных элементов почвенного питания — азота, фосфора, калия и магния. К каплям сока, отжатого из черешков или стеблей, добавляют соответствующие реактивы. Окраску полученных растворов или осадков сравнивают с цветной шкалой, имеющейся в приборе К.П. Магницкого, и выражают результаты анализа в миллиграммах элемента на 1 л сока или в баллах. Из некоторых растений выжать сок трудно, иногда он получается сильно окрашенным, что затрудняет проведение цветных реакций. В этих случаях готовят водную вытяжку. Для этого измельчают материал, берут навеску 2 г, добавляют 0,2 — 0,5 г активированного угля (для поглощения 20

Источник

Тема 7 Определение водоудерживающей способности растений

В регулировании водообмена растений значи­тельную роль играют водоудерживающие силы, обусловленные в основном содержанием в клетках осмотически активных веществ и способностью коллоидов к набуханию.

Водоудерживающая способность клеток зависит от условий выра­щивания растений. В частности, большое влияние оказывают усло­вия питания. При оптимальных условиях водоудерживающая спо­собность возрастает, водоотдача за 30 мин составляет 4—6% исход­ной величины. Определение водоудерживающей способности по А. Арланду основано на учете потери воды завядающими растениями.

Взвешивают по 1 листу традесканции, герань половина листа на торсионных весах, раскладывают их на полку и через 30 мин, 1; 1,5; 2 часа взвешивают повторно. Убыль в весе показывает абсолютное количество потерянной воды за определенный интервал времени. Используя полученные данные, вычисляют количество испарившейся воды и % к первоначальному весу испарившейся массы в течение 30 мин 1; 1,5; 2 часов. Изображают графически динамику водоотдачи, делают заключение о водоудерживающей способности растений разных видов. Результаты опыта записывают по схеме.

Количество испарившейся воды

Потеря воды к исходному весу,%

Технические весы, растения, ножницы.

1 Как происходят поглощение и выделение воды клеткой?

2 Какое биологическое значение имеет транспирация?

3 Какие изменения наблюдаются у растений при адаптации к дефициту воды?

Тема 8 Защитное действие сахаров на протоплазму при низких температурах

— выяснить влияние пониженных температур на целостность протоплазмы

1 Превращения запасных веществ в побегах в зимний период и значение этих превращений

Методические рекомендации по подготовке к занятию

Гибель клеток при отрицательных температу­рах происходит в результате коагуляции протоплазмы. Сахар пре­дохраняет белковые вещества от свертывания при проморажива­нии.

Берут луковицу, клетки эпидермиса которой содержит антоциан. Острой бритвой с хорошо окрашенных участков делают несколько поверхностных срезов площадью при­мерно 25 мм и толщиной до 1 мм. Полученные срезы помещают в три пробирки, в которые заранее налито в первую 2 мл дистиллиро­ванной воды, во вторую и в третью соответственно по 2 мл 0,5 и 1 М раствора сахарозы. Пробирки этикетируют и помещают на 20 мин в охладительную смесь .После оттаивания жизнеспособность клеток проверяют методом плазмолиза. Для этого наносят каплю 1 М раствора NaCl на пред­метное стекло, помещают срез первого варианта и рассматривают под микроскопом. В клетках этого варианта плазмолиз не наблюда­ется, так как произошло их отмирание. Затем в капле 1 М раствора NaCl просматривают срезы, которые промораживались в 1 М Растворе сахарозы — в клетках происходит плазмолиз, следовательно, после промораживания клетки остались живыми. В 0,5 М раствор сахарозы плазмолиз наблюдается не во всех клетках.

Результаты наблюдений зарисовывают в тетради и делают в воды.

Оборудование.Луковица с пигментированными чешуями, 0,5 М и 1 М растворы NaCl, снег, поваренная соль. Лезвие, предметные и покровные стекла, охладительная смесь, лопатка для охладительной смеси, стакан.

Литература: 6, с.198-199

1 В какое время года побеги древесных растений содержат максимальное количество крахмала?

2 Какая из исследованных древесных пород богаче крахмалом, а какая – жирами?

3 Какие превращения запасных веществ наблюдаются в побегах в зимний период и каково значение этих превращений?

4 У какого из исследованных растений в зимний период происходит более полное превращение крахмала?

Источник