4.1. Определение интенсивности транспирации в приборе веска

Прибор Веска представляет собой U-образную трубку с оттянутым кончиком, наполняемую водой, не содержащей воздуха.

ХОД РАБОТЫ

1. Заполнить прибор Веска дистиллированной или кипячёной водой.

2. При помощи ножниц под водой немного укоротить черешок большого листа герани и немедленно поместить его в прибор Веска.

3. Тщательно обсушить прибор Веска фильтровальной бумагой, подвесить прибор с листом на крючке коромысла чашечных весов и уравновесить разновесами. Записать результат взвешивания и оставить прибор и разновесы на весах на 1 час до конца опыта. Р₁ =

4. По прошествии часа убедиться в уменьшении веса прибора Веска с листом, вновь привести весы в равновесие и записать результат взвешивания. Р₂ =

5. По разности весов в начале и конце опыта определить количество испарённой воды. Р₁ - Р₂ =

6. После опыта определить площадь листа следующим образом:

• На торсионных весах взвесить прямоугольник миллиметровой бумаги площадью 0,5 дм² (10 см  5 см).

• Обрисовать контур исследуемого листа на такой же бумаге, вырезать бумажную копию листа и взвесить на тех же весах.

• Исходя из полученных данных, составить пропорцию и вычислить площадь исследуемого листа в дм²:

7. Рассчитать интенсивность транспирации: Т_i=m_воды/S·t [мг/дм²·час], пользуясь определением, приведённым во вводной части работы:

4.2. Определение интенсивности транспирации методом кратковременных взвешиваний на торсионных весах

ХОД РАБОТЫ

1. Установить торсионные весы по уровню, настроить их и выбрать маленький лист герани, вес листовой пластинки которого не превышал бы максимальной нагрузки весов.

2. Листовую пластинку (без черешка) подвесить на крючок весов и, не закрывая весовой камеры, взвесить с точностью до 1 мг. Лист оставить на весах. Результат взвешивания записать в таблицу напротив нулевой отметки отсчёта времени:

Время, мин	Вес листа	Потеря в весе за 3 минуты	Средняя потеря в весе за 3 мин.
0
3
6
9
12
15
18

3. Повторять взвешивания 5-6 раз с интервалом в 3 минуты, каждый раз, записывая результаты взвешиваний.

4. По методике, изложенной выше, определить площадь листа:

5. Рассчитать интенсивность транспирации, отнеся среднее количество воды (мг), испаряемое за 3 минуты к произведению площади листа (дм²) на время, выраженное в часах, за которое это испарение происходило (3 мин=3/60час=0,05 час): Т_i=m_воды/S·t

Реактивы и оборудование: весы аптекарские, разновесы, весы торсионные, миллиметровая бумага, прибор Веска, вода дистиллированная, пипетка глазная, полоски фильтровальной бумаги, ножницы.

Работа 5. МИКРОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗОЛЫ РАСТЕНИЙ

Ключевые слова: Органогены (углерод, кислород, водород, азот) и зольные элементы (определение, роль фосфора, серы, магния, калия, кальция и железа в жизни растения). Распределение элементов в растительной клетке. Кальций. Кальмодулин. Глутатион. Друзы и рафиды. Состав срединной пластинки. Плазмолиз вогнутый и выпуклый. Антагонизм ионов (определение, ионы-антагонисты по характеру действия на цитоскелет и вязкость цитоплазмы). Железо (окислительно-восстановительные свойства, роль в биосинтезе хлорофилла). Серосодержащие аминокислоты. Растения-накопители серы.

Удобство этого метода состоит в том, что он требует небольших количеств золы. Материалом для работы может служить обыкновенная печная зола или табачный пепел, или озолённая любая часть растения, лучше зола листьев.

ХОД РАБОТЫ

В пробирке приготовить вытяжку золы в 10%-ной соляной кислоте (на 3 мл соляной кислоты ≈2 см³ золы). Полученную смесь отфильтровать через маленький фильтр в чистую пробирку и брать для каждого определения 1-2 капли на предметное стекло.

1. Открытие калия. Для обнаружения калия служит водный раствор комплексной соли [Na₂PbCu(NO₂)₆]. Реакция пройдёт с образованием свинцовомедного азотнокислого калия по следующему уравнению:

[Na₂PbCu(NO₂)₆]+ 2KCl = K₂PbCu(NO₂)₆ + 2NaCl

Методика определения такова: каплю водной вытяжки высушить на предметном стекле над пламенем спиртовки, стекло охладить, а после охлаждения нанести на высушенный остаток каплю реактива на калий. Через несколько минут препарат рассмотреть под микроскопом. При наличии калия обнаруживаются свинцово-чёрные и тёмно-коричневые кристаллы. Сделать рисунок, отобразив характерную форму кристаллов и их тёмный оттенок:

2. Открытие кальция. Для обнаружения кальция взять 1%-ный раствор H₂SO₄. При наличии в вытяжке солей кальция пройдёт реакция:

CaCl₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + NaCl

Стеклянными палочками нанести на предметное стекло 2 меленькие капельки (испытуемого раствора и серной кислоты). Затем уголком покровного стекла соединить капли тонким дугообразным канальцем. Образующиеся в канальце кристаллы гипса - продукта взаимодействия хлорида кальция и серной кислоты - имеют игольчатую форму, а их скопления отдалённо напоминают морских ежей. Кристаллы рассмотреть и зарисовать, отразив их характерную форму:

3. Открытие магния. Чтобы открыть магний, каплю испытуемого раствора необходимо нейтрализовать аммиаком, и только после этого соединить дугообразным канальцем с капелькой реактива, которым служит 1%-ный раствор фосфорнокислого натрия.

MgCl₂ + NaHPO₄ + NH₃ = NH₄MgPO₄ + 2NaCl

Кристаллы фосфорно-аммиачно-магнезиевой соли имеют хорошо запоминающуюся форму ящиков, крышек, гробов, звёзд и крыльев. Зарисовать кристаллы на странице 22, отразив их специфическую форму:

3. Открытие железа. Для этого опыта микроскоп не нужен. Индикатором на железо является раствор желтой кровяной соли, каплю которого вносят в каплю вытяжки. О наличии железа свидетельствует синее окрашивание (берлинская лазурь), наблюдаемое невооруженным глазом на белом фоне.

3K₄[Fe(CN)₆] + 4FeCl₃ = Fe₄[Fe(CN)₆]₃ + 12KCl

Какие элементы обнаружены в солянокислой вытяжке золы?

Реактивы и оборудование: спиртовка, спички, палочки стеклянные, предметные стёкла, микроскоп, штатив с пробирками, воронки малые, фильтры малые, зола древесная, растворы HCl 10% и H₂SO₄ 1%, реактив на калий, р-р фосфорнокислого калия 1%, р-р желтой кровяной соли, аммиак водный.

Работа 6. ЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ДЛЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ ГРИБА ASPERGILLUS NIGER

Ключевые слова: Основатели теорий корневого питания растений: Ван-Гельмонт (водная), Тэер (гумусовая), Либих (минеральная). Макроэлементы (определение), азот, фосфор, сера (роль в жизни растений, химические формы, в которых усваиваются эти элементы, этапы и последовательность усвоения, нитратредуктаза, нитритредуктаза). Затраты энергии на усвоение разных форм азота. Фосфолипиды. Фосфорилирование. Азотфиксация—процесс, свойственный только прокариотам (определение азотфиксации, нитрогеназа), Роль калия в транспорте сахарозы по флоэме. Уравновешенные растворы. Хлороз (внешние проявления, причины). Закон минимума Ю.Либиха. Роль амидов в детоксикации аммиака и транспорте азота.

Для определения потребности растений в элементах минерального питания пользуются методом водных культур. В таких культурах растения выращивают на смесях с исключением того или иного элемента и сравнивают их рост с ростом на питательной смеси, содержащей все элементы.

Опыты с высшими зелёными растениями требуют очень большого времени, поэтому удобнее в зимнее время на лабораторных занятиях ставить опыт с грибом Aspergillus niger, который даёт хорошие результаты уже через неделю. Для опыта составляют четыре раствора: полную питательную смесь, смеси без азота, без фосфора и без калия. Удаляя из смеси соль, содержащую исключаемый элемент, нужно заменить её другой с таким расчётом, чтобы остающиеся элементы были в таком же количестве, как и в полной питательной смеси. Иногда приходится брать взамен исключённой соли физиологически нейтральную соль для того, чтобы сохранить более или менее одинаковое осмотическое давление по сравнению с полным раствором. Состав смесей (в граммах на 100 мл раствора) приведён в таблице в нижней части страницы.

ХОД РАБОТЫ

1. Каждому студенту взять по 4 конические колбы и прикрепить на каждую бумажную этикетку с указанием состава раствора и фамилии студента. Налить цилиндром в каждую колбу по 100 мл чистой водопроводной воды. Все необходимые реактивы отвешивать на технических весах и растворять в том порядке, в каком они перечислены в таблице на странице 24. Каждый следующий компонент вносить только после полного растворения предыдущего. Подобрать ватные пробки.

2. Провести заражение смесей спорами гриба, пользуясь микробиологической петлёй. Ни в коем случае не раскапывать агар-агар петлёй и не переносить его в растворы. Заражение производить следующим образом: взять петлю правой рукой, стерилизовать её пламенем спиртовки. Затем вынуть пробку из колбы с чистой культурой, держа её мизинцем правой же руки. Петлю опустить в пробирку с чистой культурой гриба и взять небольшое, но заметное количество мицелия. Левой рукой открыть колбу с питательной смесью, внести в неё петлю со спорами и ополоснуть в растворе. Ватную пробку быстро пронести сквозь пламя и закрыть ею колбу с питательной смесью. Убедиться в том, что пробка не загорелась и опасности пожара нет. Закрыть пробирку с культурой гриба, также проведя её пробку сквозь пламя. Заражение следующего питательного раствора также начинать со стерилизации петли в пламени.

После заражения колбы поставить в термостат с температурой 30-35С.

Таблица