Работа 2. Обнаружение тяжелых металлов в растениях гистохимическим методом

Материалы и оборудование: 1) чашки Петри; 2) фильтровальная бумага; 3)маркер по стеклу; 4) термостат на 26 °С; 5) растворы Pb(NO₃)₂ (10^­3 М), Cd(NO₃)₂ (10^-4 M); 6) реактив дитизон (готовится непосредственно перед употреблением и не подлежит хранению); 7) растворы перманганата калия или формалина для обработки семян; 8) проростки кукурузы.

Ход работы

Работа состоит из двух этапов: 1) выращивание проростков на растворах солей; 2) приготовление срезов и их микроскопирование.

1. Зерновки кукурузы, предварительно обработанные в течение 10–20 минут слабым раствором формалина или перманганата калия, раскладывают по семь штук в чашки Петри на фильтровальную бумагу и наливают в каждую чашку по 15 мл дистиллированной воды (контроль), раствора Pb(NO₃)₂ в концентрации 10^-3 М, раствора Cd(NO₃)₂ в концентрации10^-4 M. Чашки выдерживают в термостате при температуре 26 °С. Спустя семь дней проводят измерения длины главного корня, колеоптиля и зоны боковых корней. Для каждого варианта рассчитывают средние величины и определяют их процентное содержание по отношению к контролю (табл. 3).

Таблица 3

Влияние тяжелых металлов на проростки кукурузы

Вариант опыта	Длина главного корня		Длина колеоптиля		Длина зоны боковых корней
	см	%	см	%	см	%
Контроль		100		100		100
Pb(NO3)2 (10-3М)
Cd(NO3)2 (10-4 M)

2. Для определения локализации кадмия и свинца в растениях готовят серии поперечных срезов корня на разных расстояниях от апекса, а также срезы колеоптиля, мезокотиля и первых листьев на разных расстояниях от оснований.

Серии срезов помещают на предметное стекло, на него переносят 3–4 капли дитизона, накрывают покровным стеклом и через несколько минут рассматривают под микроскопом при разных увеличениях.

Задание: Заполнить табл. 3 и сделать вывод о влиянии тяжелых металлов на рост проростков. Сделать рисунки поперечных срезов корня и отметить локализацию в их тканях кадмия и свинца; сделать вывод о локализации кадмия и свинца в тканях корня и возможности продвижения тяжелых металлов по тканям; выяснить, существует ли барьер для передвижения тяжелых металлов по тканям корня.

Работа 3. Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию растительных и животных белков

Работа наглядно показывает действие солей биогенных и небиогенных тяжелых металлов на животные и растительные белки, выявляет разницу в реакции тех и других. Белки с тяжелыми металлами образуют комплексы, нерастворимые в воде.

Материалы и оборудование: 1) пробирки – 16 шт.; 2) пузырьки из-под пенициллина – 8 шт.; 3) стаканчик – 1 шт.; 4) пипетка на 1 мл – 1 шт.; 5) пипетка аптечная – 2 шт.; 6) стеклограф; 7) фильтровальная бумага; 8) 5 %-ный растворCuSO₄; 9) 5 %-ный растворPb(NO₃)₂; 10) дистиллированная вода; 11) животный белок (куриного яйца); 12) растительный белок (зернового гороха).

Ход работы

Приготовить в пузырьках от пенициллина серию растворов сульфата меди и нитрата свинца из исходного 5 %-ного раствора (2,5 %; 1,25 %; 0,62 %). В 8 пробирок пипеткой внести по 1 мл животного, а в другие 8 – по 1 мл растительного белка (для обеих солей всего 8 растворов). В каждую пробирку добавить по 2 капли одного из указанных растворов испытуемой соли. Все пробирки пометить стеклографом. Рассмотреть характер коагуляции на темном фоне (кусочек черной бумаги, доска и др.).

Таблица 4

Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию растительных

и животных белков

Название соли	Животный белок				Растительный белок
	Концентрация раствора
	5 %	2,5 %	1,25 %	0,62 %	5 %	2,5 %	1,25 %	0,62 %
Сульфат меди
Нитрат свинца

Приготовление растворов белков

1. У куриного яйца отделить белок в мерный стаканчик, размешать его 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 NaClилиKCl. Профильтровать.

Задание: Заполнить табл.4 и определить концентрацию раствора соли, при которой происходит коагуляция белка (при разном виде солей и разном типе белков). На какой из видов белков сильнее всего действует сульфат меди и нитрат свинца? Какая соль сильнее действует на животный белок; на растительный белок? Почему?

4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ВЫХЛОПАМИ

АВТОТРАНСПОРТА

Существенной составляющей загрязнения воздушной среды городов, особенно крупных, являются выхлопные газы автотранспорта. В некоторых городах они составляют 60–80 % от общих выбросов. Автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200 компонентов. К основным загрязняющим атмосферу веществам, которые выбрасывает автотранспорт, относятся оксид углерода (около 70 %), углеводороды (примерно 19 %, среди которых канцерогенные вещества: бенз(а)пирен и бензоантроцен и оксиды азота (около 9 %), оксиды серы, альдегиды, свинец, кадмий.

Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля (особенно при быстром), а также при движении с малой скоростью. Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота – при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля 15 тыс. км. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 4350 кг кислорода и обогащает ее на 3250 кг углекислого газа, 3250 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окислов азота.