Тема 9 Определение общей и рабочей адсорбирующей поверхности корневой системы методом Сабинина и Колосова.

Цель: ознакомить с порядком выполнения работы по определению адсорбирующей поверхности корневой системы; изучить зависимость силы роста от массы семян (зерновок), метеорологических условий года получения урожая, длительности хранения семян.

 

Теоретические сведения: Важнейшей характеристикой функциональной активности корней являются их возраст, масса и поглощающая поверхность. Считается, что молодые корни более взрослых растений поглощают элементы питания слабее, чем корни того же возраста у молодых растений. Так как корневая система взрослого растения представлена поливозрастными структурными образования, следовательно, возраст корня не должен оказывать заметного влияния на поступление питательных элементов. В связи с тем, что клеточные оболочки обладают катионообменной и, в меньшей степени, анионообменной способностью, важную роль при их поглощении играют адсорбционные процессы. Д.А. Сабинин и И. И. Колосов, считавшие, что первичный акт поглотительного процесса – адсорбция, разработали метод определения общей поверхности корней, включающий рабочую и недеятельную их поверхности.

Ход работы: Для работы лучше использовать корни растений, выращенных в водной культуре. Объединенные вместе корни десяти проростков образуют поглощающую корневую массу. Важно не допустить погружения в раствор МС зерновок, находящихся на десяти – четырнадцатидневных проростках. В три бюкса наливают 0,0003 н. раствор МС, объем которого примерно в 10 раз больше объема корней. В четвертый бюкс наливают раствор СаСI₂.слегка обсушив корни фильтровальной бумагой, последовательно погружают их в три бюкса с раствором МС на 1,5 мин в каждый. После каждого погружения дают возможность раствору красителя стечь в тот же бюкс, из которого были вынуты корни.

Уменьшение концентрации метиленовой сини определяют, сравнивая найденную для каждого бюкса концентрацию после погружения с исходной, т.е. с 0,0003 н. раствором МС (112 мг метиленовой сини на 1 л; молекулярная масса МС с тремя молекулами воды равна 373,68 г), предварительно разбавленным, как и раствор МС в бюксах, в 10 раз. Разбавление МС перед установлением ее концентрации повышает точность определения.

По количеству поглощенной метиленовой сини в первых двух бюксах рассчитывают общую адсорбирующую поверхность корней, по ее количеству, поглощенному в третьем бюксе, - рабочей адсорбирующей поверхностями, что дает представление о недеятельной поверхности корней. Частное от деления величин общей и рабочей поверхности на объем корней (более грубо – на их сырую массу в граммах) дает представление о соответствующих величинах удельной адсорбирующей поверхности корней.

Окрашенные корни после извлечения из третьего бюкса промывают водой и помещают в бюкс с СаСI₂. метиленовая синь, несущая положительный заряд, в результате обменной адсорбции ионов Са²⁺ выделяется из корней и окрашивает раствор в синий цвет.

Результаты опытов записывают в таблицу. Делают вывод о результатах работы в целом.

Вариант опыта

Номер бюкса

Объем раствора МС бюксе, мл

Масса МС в бюксе, мг

Адсорбирующая поверхность, м2

Удельная адсорбирующая поверхность, м2/м3

До погружения корней

После погружения корней

поглощенной

Общая

Рабочая

Недеятельная

Общая

Рабочая

Недеятельная

Надземной части

Корней

Оборудование: Десяти – четырнадцатидневные проростки растений, 0,0003 н. раствор метиленовой сини (на 1 л 112,0 мг предварительно подсушенной при 95 -100⁰С МС), 0,2 М раствор СаСI₂ (22,2 г/л). Бюксы или стаканы на 25-50 мл, колориметры, калибровочный график на МС в интервале концентраций 1 -12 мг/л, весы, фильтровальная бумага.

Литература: 8, с.85-87

Контрольные вопросы:

1 Каков механизм поглошения элементов корневого питания?

2 При какой реакции среды преобладает катионные, а при какой анионный обмен?

3 Понятия о росте и развития.

4 Принципы регуляции роста и развития.

5 Факторы среды, влияющие на рост и развитие растений

Тема 10 Определение жаростойкости растений (по Ф.Ф. Мацкову)

Цель: определить жаростойкость комнатных растений

 

Теоретические сведения

Если подвергнуть лист действию высокой температуры, а затем погрузить в слабый раствор соляной кислоты, то поврежденные и мертвые клетки побуреют вследствие свободного проникновения в них кислоты, вызовет превращение хлорофилла в феофитин, тогда как неповрежденные клетки останутся зелеными. У растений с кислым клеточным соком феофитинизация может произойти и без обработки соляной кислотой, так как при нарушении полупроницаемости тонопласта органические кислоты проникают из клеточного сока цитоплазму и вытесняют магний из молекулы хлорофилла.

Ход работы: Нагреть водяную баню до 40⁰ С, погрузить в нее по 5 листьев исследуемых растений и выдержать листья в воде в течение 30 мин, поддерживая температуру на уровне 40⁰С. Затем взять первую пробу: вынуть по одному листу каждого вида растений и поместить их в чашку Петри с холодной водой (на чашке необходимо сделать соответствующую надпись). Поднять температуру в водяной бане до 50⁰ С, через 10 мин после этого извлечь из бани еще по одному листу и перенести их в новую чашку с холодной водой. Постепенно довести температуру до 80⁰ С, беря пробы через каждые 10 мин при повышении температуры на 10⁰.

Заменить воду в чашках 0,2 н. НСI и через 20 мин учесть степень повреждения листа по количеству появившихся бурых пятен. Результаты исследования разных объектов записать в таблицу, обозначив отсутствие побурения знаком «-», слабое побурение - «+», побурение более 50% площади листа - «++» и сплошное побурение - «+++».

 

Растение	Степень повреждения листьев при t, 0С

Сделать выводы о степени жаростойкости исследованных растений.

Оборудование: Свежие листья различных растений, 0,2 н. НСI, водяная баня, термометр, пинцет, чашки Петри, 5 шт, стакан с водой, карандаш по стеклу.

Литература: 8, с. 144-145

Контрольные вопросы:

1 Как объяснить завядание теплолюбимых растений при низких положительных температурах?

2 Какое значение имеет превращение крахмала в сахар в запасающих тканях побегов древесных растений зимой?