А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Эти работы проводят на разных объектах, в том числе получаемых искусственно, например протопластах. ЗАДАЧА 1. ВЪ|ХОД ВЕЩЕСТВ ИЗ КЛЕТКИ КАК ОТРАЖЕНИЕ СВОЙСТВ ЕЕ МЕМБРАН. ПРОНИЦАЕМОСТЪ КЛЕТОЧНЪ|Х МЕМБРАН Цитоплазл(атичесл:ая л(ембрана (плаза(ал(енма) первой воспринимает информацию о внешней среде и передает ее внутрь клетки. Она выполняет защитную функцию, участвует в узнавании клетками друг друга, обмене информацией между ними, агрегации, адгезии, восприятии различных химических и физических воздействий, на ней протекают биоэлектрические реакции.
Плазмалемма, как и мембраны других коыпартмен(ов, отличается высокой лабильностью, ее полное обновление может произойти за несколько минут. Плазмалемма обладает избирательной проницасмостью, она контролирует поступление веществ в клетку и выход их из нее. Определить влияние каких-либо веществ или условий на проницаемость клеточных мембран можно, измеряя выход различных метаболитов из клетки.
Различными методами (электронного парамагннтпого резонанса, ядерного магнитного резонанса, поляризацией флуоресценции) показано, что изменения в скорости выхода веществ связаны с изменениями свойств мембран. Предлагаемые ниже работы направлены на выяснение поведения мембранных систем клетки. Однако необходимо помнить, что получаемый эффект может зависеть не только от свойств плазмалеммы и тонопласта, но и от структурно-функциональных особенностей цитоплазмы данной клетки. Каждую задачу практикума описывают в следующем порядке: 1. Цель работы. 2.
Обьект исследования. 3. Ход работы. 4. Результаты. 5. Выводы. РАБОТА 1. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВЫХОД ЭЛЕКТРОЛИТОВ ИЗ КЛЕТОК Изменение проницаемости мембран под влиянием какого- либо фактора внешней среды можно определить по выходу электролитов из клеток в окружающий раствор. Метод основан на измерении удельной электропроводности раствора при помощи кондуктометра (блок-схему установки см. в Приложении П). Использованный в данной работе метод широко применяют в практических исследованиях при изучении разнообразных воздействий на целые растения, кусочки тканей, отдельные органы, суспензин клеток и протопластов.
ОПЫТ ( ВЛИЯНИЕ БИОТИь(ЕСЛ(ИХ (ФИТОПЛ('ОГЕНЫ( И ЛБИОТИЧЕСКИХ (ТЬЛ(ПЕРАТУРНЫН, ВОДНЫИ' СТРЕСС( ФЛКЧОРОВ НЛ ВЫХОД ЭЛЕКТРОЛИТОВ ИЗ КЛЕ(ОК Одной из первых и неспецифических реакций растений на действие различных стрессов является повреждение клеточных мембран, которое ведет к изменению их проницаемости. Характер изменения проницаемости мембран зависит от устойчивости растения к действующему фактору. Этот показатель может служить тестом при отборе устойчивых форм в селекционной работе, Объекчом могут быть рве~ения, инфицированные разными патогенами; растения, выращенные в разных условиях снабжения водой; разные органы растений, подвергшиеся действию температурного стресса, и т.
д. Цель работы. Определить влияние заражения растения фитопатогеном на выход электролитов из клеток растения. Реактииы и оборудование( бюксы объемом 10 †мл; пипетки; лезная; пинцеты; торсионные весы; линейки; капрон илн марля; термастат с температурой 25' С; водкиак бени с температурой 100' С; коидуктометр. Объект исследования: листья хлопчатника здароных и инфицированных Вилтом растений. КП=,' " 100,7о, где Ь,— выход электролитов из листьев зараженных (опытных) растений в процентах от полного выхода электролитов в этом варианте (после кипячения, 1=!00'С); ń— выход электролитов из тканей контрольных растений в процентах от полного выхода электролитов.
Полный выход электролитов определите по электропроводиости фильтрата после разрушения мембран кипячением и примите за !00%. Результаты представьте в виде таблицы. Сделайте выводы. Таблица 1 тампара- ур опыта, 'с Элаа~ропроподноста, усл сл ки Варнанты Листья здорового расте- ния Листья зараженного рас- тения 25 100 25 100 Ход работы. Листья растений промывают водопроводной водой в течение 15 мин, обсушивают фильтровальиой бумагой, удаляют крупные жилки и лезвием нарезают на кусочки 1,5Х 1,5 мм (размер кусочков может варьировать в зависимости от объекта). Навески по 200 мг помещают в бюксы, закрывают капроном, который укрепляют резинкой, и промывают под краном холодной водопроводной водой в течение 30 мип, затем три раза ополаскивают дистиллированной водой, сливают воду и слегка обсушивают навеску, переворачивая бюксы на чистую фильтровальную бумагу.
В бюксы приливают по 4 мл дистиллированной воды и помещают по три бюкса с листьями здорового и зараженного растения (вариапты) в кипящую водяную баню на 15 мин, по три других бюкса — в термостат с температурой 25'С на 1 ч. После термостатирования жидкость из' бюксов фильтруют через капрон и измеряют электропроводность фильтрата. Все растворы должны иметь одинаковую температуру перед измерением, так как электропроводпость раствора зависит пе только от концентрации в ием электролитов, но и от подвижности ионов, которая, в свою очередь, зависит от температуры.
Определяют выход электролитов из клеток с помощью кондуктометра. (Порядок работы на коцдуктометре см. в Приложении П.) Необходимо помнить, что для каждого нового объекта величина навески и объем приливаемой воды могут варьировать. Оформление работы. Определите коэффициент повреждаемости (КП) по формуле опыт з. двпствив ткплового шока нл прошщлемость клеток для элеклролитов Исследование самых разных организмов (от бактерий и растений до человека) показало, что при стрессовых воздействиях во всех клетках (за исключением пыльцы) изменяетгя спектр синтеза белков: синтез обычных белков прекращается и ипдуцируется синтез так называемых шоковых белков. Предполагают, что шоковые белки выполняют защитную функцию, предохраняя от повреждения мРНК, мембраны, органеллы клетки. Наиболее изучено воздействие на синтез и функции шоковых белков теплового стресса.
Существуе~ положительная корреляция между накоплением белков теплового шока (БТШ) и термоустойчивостью растений. Так, длительная инкубация проростков сои при температуре 45' С приводит к их гибели; выход электролитов из клеток при этом возрастает линейно во времени. Если проростки предварительно инкубируют при 40' С, то выход электролитов прн дальнейшей летальной обработке (45' С) значительно снижается.
Снижение воздействия теплового шока в этом опыте связано с синтезом и накоплением БТШ, которые появляются при длительном воздействии температуры 40'С или при кратковременном действии температуры 45'С и последующей инкубации прн 28'С. Показано, что один из БТШ массой 15 кДа связывается с плазмалеммой при действии стрессовой температуры, Видимо, это взаимодействие каким-то образом стабилизирует мембрану, сохраняя жизнеспособность клеток при стрессе (Е!и е( а1., 1985) . йель работы. Определить влияние теплового шока на выход электролитов из проростков сои. Реактивы и оборудование: бюксы объемом 20 — 50 мл; пипетки; термостат иа 28'С; дае водяные бани с температурой 40 и 45' С; коидуктометр. Объект исследования: двухдиеяиые проростки сои, выращенные иа влажной фильтрояальиой бумаге а темиоте при температуре 28' С. Ход работы.
Для каждого варианта опыта берут десять проростков сои, отделяют семядоли, промывают водопроводной водой, ополаскивают три разя дистиллированной водой, помещают в бюксы, заливают 10 мл дистиллированной воды и проводят пять вариантов исследования: 1 — инкубируют в термостате с температурой 28' С. 2 — инкубиру1от в течение 7 мин в водяной бане при 45' С, а затем в термостате при 28' С.
3 — инкубируют в водяной бане при 40' С. 4 в инкубируют в водяной бане при 45'С. 5 в инкубируют в течение 30 — 60 мин,в водяной бане при 40' С, затем 7 мин при 45' С и далее в термостате при 28' С. Время окончательной инкубации во всех вариантах 3 ч. Через каждые 30 — 50 мип берут пробу для определения электропроводности. Для этого встряхивают бюкс н отбирают пипеткой по 1 мл жидкости, охлаждают ее до комнатной температуры и измеряют электропроводность с помощью кондуктометра. Жидкость после измерения выливают в тот же бюкс. Оформление работы. Полученные результаты представьте в виде графика зависимости электропроводности (в усл, ед.) от времени.
Сделайте выводы, РАБОТА х. ВЛИЯНИЕ ТЕМПНзАТУРЫ НА ПРОНИЦАГМОСТЬ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН ДЛЯ БЕТАЦИАНИНА Багацианин — пигмент столовой свеклы — относительно большая, хорошо растворимая в воде молекула, находящаяся в клеточном соке. Чтобы попасть во внешнюю среду, молекула бетацианина должна пройти через тонопласт, основной цитоплазматическии матрикс и плазмалемму. Диффузия бетацнанина нз вакуоли в среду может проходить достаточно быстро при действии различных факторов или агентов, вызывающих изменение проницаемости мембраны.
Измеряя оптическую плотность инкубационной среды через определенный промежуток времени, можно оценить степень воздействия данного фактора на проницаемость мембран. Этот простой и быстрый метод используют обычно в прикладных исследованиях при изучении действия какого-либо вещества или фактора на биологические объекты. Цель работы. Определить влияние температуры на проницаемость мембран для бетацианина по выходу его в различные инкубационные среды.
Реантнвы н оборудование: 0,5 М водный раствор сахврозы; сверло (пробковое) диаметром 5 мм; лезвие, линейка; воронка Бюхнера; про-. бирки; пипетки; термостзты с температурой 35 н 45' С, ФЭК. Объект исследования: корень столовой свеклы (Ве)а ои)паыз). Ход работы. Из корня столовой свеклы сверлом вырезают столбики ткани диаметром 5 мм, с помощью лезвия и линейки разрезают их па миллиметровые кусочки.
Стараясь выбирать одинаковые по цвету, отсчитывают 60 дисков, которые для удаления остатков клеток в течение 15 — 20 мин промывают водопроводной водой на воронке Бюхнера. В три пробирки наливают по !О мл воды, в три другие— по 10 мл сахаровы, В каждую пробирку помещают по десять дисков свеклы. Две пробирки (одна с водой, другая с сахарозой) оставляют при комнатной температуре, две другие ставят в водяную баню с температурой 35'С, замечают время, две оставшиеся пробирки (с водой и сахарозой) помещают в водяную баню при 45'С и также отмечают время. В течение 1 ч через каждые 10 — -!5 мин в пробирках измеряют выход бетацианина в раствор. Для этого из опытной пробирки пипеткой отливают раствор в чистую пробирку и после измерения оптической плотности выливают раствор в ту же опытную пробирку, стараясь не терять жидкость.
Измерение плотности проводят на ФЭКе с зеленым све~офильтром (кюветы 0,5 см) или спектрофотометре А=535 нм, Оформление работы. Постройте график зависимости оптической плотности раствора от времени. Сделайте выводы. РАБОТА 3. ОПРЕДЕЛ))НИЕ ВЫХОДА ВЕЩЕСТВ ИЗ ПЫЛЬЦЫ ПРИ ЕЕ ПРОРАСТАНИИ Пыльца во время опыления распространяется в воздушно- сухом состоянии.
При попадании на рыльце пестика она быстро увлажняется, после чего набухает и прорастает. Хотя поверхность рыльца и сам столбик являются источником питательных веществ для прорастающего зерна и растущей пыльцевой трубки, последние сами выделяют наружу экссудат сложного химического состава. Этот экссудат играет определенную роль в реакциях взаимодействия пыльцы и рыльца, ответственных за узнавание пыльцы при несовместимости. Большинство исследований веществ, выделяемых пыльцой, было проведено при проращивапии ее !и УПго. В этих условиях между пыльцой и средой культивирования устанавливаются опредсленныс взаимоотношения: для того чтобы пыльца прорастала, первоначальный состав среды должен отвечать требованиям, которые изменяются в зависимости от вида или сорта растения; в то же время, сама пыльца действует на среду культивирования, изменяет ее, не только поглощая минеральные элементы и углеводы, но и выделяя в нее различные вещества подобно тому, как это происходит на рыльце пестика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
