Теоретические часть

Определение устойчивости растений к высоким температурам

Лабораторная работа № 7

Контрольные вопросы

Описание, обсуждение результатов опытов, выводы

Методика проведения опыта

Приготовление растворов белков

Оборудование, реактивы, материалы

Экспериментальная часть

1) пробирки короткие 24 штуки; 2) стаканчики: на 50 мл – 1 шт, на 100 мл – 4 шт., 250 мл – 2 шт.; 3) пипетки: аптечные – 2 шт., на 1 мл – 2 шт., на 10 мл – 3 шт.; 4) стеклограф; 5) фильтровальная бумага – белая лента; 6) 5 %-ный раствор Pb(NO₃)₂; 7) 5 %-ный раствор CuSO₄; 8) дистиллированная вода; 9) животный белок (куриного яйца); 10) растительный белок (зернового гороха).

1 У куриного яйца отделить белок в мерный стаканчик, размешать стеклянной палочкой в дистиллированной воде в соотношении 1:10. Затем профильтровать.

2 Зерновой вызревший горох перемолоть в муку в кофемолке, развести в соотношении: 10 г гороховой муки на 50 мл 10 %-ного раствора NaCl или КСl.

Приготовить в пробирках серию растворов сульфата меди и нитрата свинца с концентрацией 2,5; 1,25; 0,62 % из исходных 5 %-ных растворов этих солей. Для этого в одну пробирку поместить 5 мл 5%-ного раствора сульфата меди, в другую – 5 мл 5%-ного раствора нитрата свинца. Затем последовательным разбавлением дистиллированной водой каждого предыдущего раствора в два раза получить серию растворов необходимой концентрации.

В 8 пробирок пипеткой внести по 1 мл животного белка, а в другие 8 – по 1 мл растительного белка (приготовление растворов белков см. в п. 2.2). Все пробирки пометить. В каждую пробирку добавить по 2 капли одного из указанных растворов испытуемой соли. Рассмотреть характер коагуляции на тёмном фоне (кусочек чёрной бумаги, доска и др.).

Определить концентрацию раствора соли, при которой происходит коагуляция белка (при разном типе солей и при разном типе белков).

Результаты записать в таблицу 1.

Таблица 1 - Влияние растворов сульфата меди и нитрата свинца различной концентрации на коагуляцию растительного и животного белка

Варианты опыта	Концентрация раствора, %
	2,5	1,25	0,62
Pb(NO3)2+животный белок
Pb(NO3)2+растительный белок
CuSO4+животный белок
CuSO4+растительный белок

Сделать выводы:

1 На какой из видов белков (животный или растительный) сильнее действует: а)CuSO₄; б)Pb(NO₃)₂?

2 Какая соль (свинца или меди) сильнее действует: а)на животный белок; б)на растительный белок? Почему?

1 Какие металлы называются тяжёлыми?

2 Назовите пути поступления тяжёлых металлов в ОС.

3 К какому классу опасности относятся тяжёлые металлы?

4 Что такое коагуляция?

5 Назовите источники загрязнения свинцом и кадмием.

6 Чем опасна ртуть?

Температура – один из основных экологических факторов на Земле. Она меняется в относительно широком диапазоне в зависимости от природных зон, интенсивности и степени влияния естественных и антропогенных факторов (время года, вулканическая деятельность, горячие источники, выброс тепла энергетическими установками, урбанизованность и т. д.). Разные типы растений по разному относятся к изменениям температуры окружающей среды. Так, С₄ – растения выдерживают более высокие температуры, чем С₃ – растения. В пределах отдельной группы также могут иметь место большие различия.

С₃–растения – это большинство растений Земли, осуществляющие С₃–путь фиксации углекислого газа в процессе фотосинтеза, в результате чего образуются трехуглеродные соединения (глюкоза и др.). Это преимущественно растения умеренных широт оптимум температуры которых +20…+ 25 ˚С, а максимум +35…+45 ˚С.

С₄–растения – это те, у которых продуктами фиксации СО₂ являются четырехуглеродистые органические кислоты и аминокислоты. Сюда относятся преимущественно тропические растения (кукуруза, сорго, сахарный тростник, манговые деревья). С₄–путь фиксации углекислого газа сейчас обнаружен у 943 видов из 18 семейств и 196 родов, в т.ч. и у ряда злаковых растений умеренных широт. Эти растения отличаются очень высокой интенсивностью фотосинтеза, выносят высокие температуры (оптимум их +35 – +45 ˚С, максимум +45 – +60˚С). Они очень приспособлены к жарким условиям, эффективно используют воду, хорошо выносят стрессы – засуху, засоление, отличаются повышенной интенсивностью всех физиологических процессов, что предопределяет их очень высокую биологическую и хозяйственную продуктивность.

Лабораторная работа по определению устойчивости растений к высоким температурам проводится с группой древесных растений различных видов, встречающихся в озеленительных посадках данной местности (г. Салават и его пригороды). Это дает возможность построить ряд древесных видов по степени устойчивости к высоким температурам, выделить наиболее устойчивые из них, что важно для формирования состава и структуры фитоценоза озеленительных зон предприятий, населённых пунктов и городов в районах с жарким летом.

Принцип метода предложен Ф.Ф. Мацковым и основан на установлении порога повреждения живых клеток под воздействием экстремальных температур. Листья растения подвергают действию высокой температуры, а затем погружают в слабый раствор соляной кислоты. Под химическим воздействием кислоты повреждённые и мёртвые клетки листьев приобретают бурый цвет вследствие свободного проникновения в повреждённые участки листьев молекул воды и ионов кислоты и превращения хлорофилла (зелёного пигмента растений, содержащегося в хлоропластах, по химическому строению сложного циклического соединения – порфирина, содержащего атом Мg) этих клеток в феофитин, который и придаёт бурый цвет повреждённым участкам листьев. Неповреждённые клетки остаются зелёными. У растений, имеющих кислый клеточный сок, феофинизация может произойти и без обработки соляной кислотой, т.к. при нарушении полупроницаемости тонопласта органические кислоты проникают из клеточного сока в цитоплазму (внеядерную часть протоплазмы животных и растительных клеток) и вытесняют магний из молекулы хлорофилла.

Данную работу с растениями древесных пород лучше проводить в первую половину периода их вегетации, когда в них не идут процессы естественного разрушения хлорофилла.

Цель данной лабораторной работы - определение порога повреждения живых клеток зелёных растений от экстремальных температур, определение устойчивости разных видов растений к температурам.

Дата добавления: 2014-12-08