Материал: 3631

Ход выполнения работы. Сверлом диаметром 6-8 мм делают 10-20 высечек листа, стараясь не попадать на крупные жилки. Диски взвешивают на торзионных весах, помещают на поверхность воды в закрытые чашки Петри и оставляют для насыщения ткани водой на 2 ч. Тургесцентные высечки из листьев просушивают снаружи фильтровальной бумагой и взвешивают. Для контроля диски вновь помещают в воду и через 30 мин взвешивание повторяют.

Если масса ткани не изменится, значит, она полностью насыщена водой. После определения массы ткани, полностью насыщенной водой, определяют массу абсолютно сухой ткани (порядок определения см. в работе 2). На основании полученных данных вычисляют величину водного дефицита (ВД) по формуле

ВД = А – В 100 %

где А – вес листа при полном насыщении, В – вес листа в обычном состоянии, С – вес абсолютно сухого листа.

Результаты обработать статистически. Полученные значения внести в таблицу.

Водный дефицит листьев древесных растений

По окончании расчётной части, сравнить полученные данные. Рассчитать, достоверны ли различия между сравниваемыми вариантами.

Работа 3. Определение водоудерживающей способности растений методом «завядания»

Объекты исследования: побеги различных древесных растений.

16

Оборудование и реактивы: торзионные весы, разогретый парафин, ножницы.

Ход работы. Срезать побег с растения соответствующего варианта, покрыть место среза расплавленным парафином. Взвесить побег, записать вес и время взвешивания.

В соответствии с планом опыта провести взвешивания других побегов. Затем их раскладывают на столе, отмечая на подложенных листах бумаги вес и номер повторения. Повторно листья взвешивают через 30 мин, 60 мин, 90 мин и 120 мин.

Убыль в весе листа показывает абсолютное количество потерянной воды за интервал времени. По полученным данным вычисляют количество испаренной воды (ИВ) в процентах к первоначальному весу

листа по формуле:

ИВ = А – В 100 % ,

где А – вес побега сразу после его отделения от организма, В – вес побега через определённый промежуток времени.

Результаты обработать статистически. Полученные значения внести в таблицу.

Водоудерживающая способность растений

На графике изобразить динамику относительной водоотдачи вида (по средним показателям из 4-х повторностей). Средние значения рассчитать как в главе V. По оси OX отложить время экспозиции опыта, а по оси OY – водоудерживающую способность объектов.

По окончании расчётно-графической части, сравнить полученные данные и сделать вывод о существенности различий между сравниваемыми вариантами.

17

4.2 ТЕМА «ФОТОСИНТЕЗ»

Работа 4. Определение интенсивности фотосинтеза по изменению содержания углерода в листьях растений

Объекты исследования: листья древесных растений.

Оборудование и реактивы: конические колбы на 250 мл, бюретки; 0,4N раствор бихромата калия в разбавленной (1:1) серной кислоте; воронки; стеклянные капилляры; мерный цилиндр на 100 мл; 0,2N раствор соли Мора; дифениламин; 85%-ная ортофосфорная кислота; пробочное сверло диаметром 5-10 мм; электроплитка.

Ход выполнения работы. Количество образующихся ассимилятов напрямую связано с фотосинтетической активностью, поэтому по накоплению углерода в органических веществах судят об интенсивности фотосинтеза. Сущность метода сводится к следующему: из одной половинки листа высекают сверлом диски определенной площади и в них в расчете на 1 дм2 устанавливают исходное содержание углерода. После 2-3 часового пребывания растения на свету из оставшейся части листовых пластинок вновь берут такое же число дисков для вторичного определения углерода.

Количество накопленного углерода находят по разности между вторым и первым определением, а потом рассчитывают на единицу листовой поверхности в единицу времени.

Углерод органических веществ учитывают методом мокрого сжигания. Углерод окисляется 0,4N раствором бихромата калия в присутствии серной кислоты. Реакция протекает по уравнению:

2К2Сг207 + 8Н2S04+ЗС = 2К2S04+2Сг2(S04)з + 8Н20+ЗС02.

Неизрасходованное количество бихромата калия устанавливают обратным титрованием 0,2N раствором соли Мора

K2Cr207 + 6FeS04 + 7H2S04 = Cr2(S04)3+3Fe(S04)3 +

+K2S04 + 7H20.

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

18

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 см2 и помещают их в коническую колбу на 250 мл, куда заранее из бюретки наливают 10 мл 0,4N раствора К2Сг207. 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).

Интенсивность фотосинтеза

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

19

продолжают титровать до превращения ее в зеленую от одной капли раствора соли Мора.

Соль Мора сравнительно быстро изменяет титр, поэтому раствор нужно периодически проверять.

Количество миллиграммов углерода органического вещества, содержащегося в 1 дм2 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, см2.

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; СаСО3; кварцевый песок или толчёное 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 СаСО3, 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

20