А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 28
Текст из файла (страница 28)
21) состоит из платинового катода и серебряного анода, погруженных в один и тот же раствор кон- 119 Рис. 21. Электрод Кларка: Т вЂ” платина (катод), 2 — сплав платины с медью, 8-- место прикрепления пленки, 4 — чехол для прижима полупроницаемой пленки, б — серебро (анод), б — кожух с раствором НС! в боратном буферц 7 — пробка с запрессованными выводами от платины и серебра, 8 — резиновый уплотнитсль, у — прижимное кольцо центрированного КС1 и отделенных от исследуемого раствора мембраной. Этот элекгрод применяют для изучения биохимических реакций наиболее широко, поскольку мембрана (которую обычно изготавливают из политетрафторэтилена, например тефлона) защищает электроды от загрязнения химическими реагентами, содержащимися н исследуемом растворе, и, таким образом, устраняет один из недостатков, свойственных открытому электроду.
Однако наличие мембраны увеличивает постоянную времени прибора. В течение опыта концентрация Ов в растворе постоянно меняется за счет поглощения его органоидами. При этом прибор регистрирует изменение предельного тока диффузии, что дает предстанление о динамике окислительных процессов в препарате.
Цель задачи. Определить полярографическим методом степень сопряженности синтеза ЛТФ с окислительно-восстановительными реакциями ЭТЦ по степени стимуляции поглощения кислорода растительными тканями в присутствии ДНФ. Реактивы и оборудование> 1)15 М фосфатный буфер, РН 5,9 — 6,2; Зуь-й раствор сахаровы; !О-' М раствор 2,4-динитрофенола (способ прнготовленая см. в Приложении 1); колбы объемом 250 — 500 мл; стеклянные воронки; бюксы, доведенные до постоянно!с массы; чашки Петри; капроновая ткань с размером ячейки 60Х90 мкм; полярографнческая установка с закрытым электродом Кларка; аналитические весы; торсионные весы.
Объект исследования: участки корней гороха ваэличного возраста; культура клеток моркови различного возраста и равного физиологического состояния; каллус моркови, выращенный в разных условиях и различного возраста. Ход работы. Работа состоит из нескольких этапов. 1. Подготовка растительного материала. При работе с корнями гороха отрезают участки корня определенной длины, соответствующие различному возрасту тканей, и мелко нарезают. При работе с сиспензионной культурой клеток суспензию фильтруют через капроновую ткань. Клетки, осажденные на фильтре, промывают раствором сахаровы (250 — 500 мл), под- 120 .су , ушивают на фильтровальной бумаге и используют для взятия навесок. Для определения сухой массы клеток помещают навеску в бокс и выдерживают пробу в сушильном шкафу при 110'С в течение 10 — 15 мин, а затем в сушильном шкафу при 80'С доводят до постоянной массы.
Остальную массу клеток используют для анализа дыхательной активности клеток. При работе с ка>с>сусолс материал не требует предварительнои подготовки. 2. Определение скорости поглощения кислорода, Исследования проводят полярографическим методом на установке с закрытым электродом Кларка. Описание установки и порядок работы на ней приведены в Приложении П, Навеску растительного материала (0,25 — 0,5 г) помещают в полярографическую ячейку, предварительно заполненную 3,5 мл соответствующего раствора: при работе с корнями гороха используют фосфатный буфер 11"15 М, рН 5,9 — 6,2; при работе с суспензией клеток и каллусом — Зо)с-й раствор сахаровы. Ячейку закрывают крышкой и производят запись поглощения кислорода на самописце.
Затем, не открывая ячейки, через отверстие в крышке шприцем вносят 0,1 мл раствора ДНФ (конечная концентрация 5 10 ' — 5 10-' М). Производят запись поглощения кислорода в условиях разобщения. 3 Расчет активности сопряженного сс разобщенного потока электроник Расчет активности поглощения кислорода проводят аналогично расчету, описанному в задаче 3 разд. 1П. Лктивность дыхания выражают в микромолях кислорода на 1 г сырой массы за 1 ч или микромолях кислорода на 1 г сухой массы за 1 ч.
Оформление работы. См. равд.1, задача 1. Результаты запи.шите в таблицу. Определите степень стимуляции поглощения кислорода тканью в присутствии ДНФ. Сделайте выводы об изменении степени сопряженности потока электронов в ЭТЦ с синтезом ЛТФ у исследуемых физиологических вариантов. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. М., 1986, Т.
1, 2. Ленинджер А. Основы биохимии. М., !985. Мерзляк М. Н. Лктпвированный кислород и окислнтельные нроцессы Растительной клетки Н Итоги науки и техники. Сер. Фиэиол. Раст. М., 1989. Т. 6 Методы изучения мембран растительных клеток )Под ред, В, В. Полевого, Г. Б. Максимова, Н Ф Синютиной. Л., 1986.
Методы практической биохимии 1'Под ред. Б. Уильямс, К. М. Уилсон. М., 1975 Мецлер Д. Биохимия. М., 1980. Т. 2 Полевой В. В. Физиология растений. М., 1989. Сенихатова О. А. Методы оценки энергетической эффективности дыхания растений. Л, 1967. 121 Семихагава О, А., Чулановская М. В. Мапомегркческяе методы пз дыхания и фотосинтеза растений. М. — Л., !965. учения Вим 'г'.
Я. Охуяепа1!оп апй ох!8в1!оп 1п Ьхе гпе1еЬоиып о! вготац согороппйз//Апп. Ргос, РЬУ1осЬею. 8ос. Епгоре. 1985. Ъ'. 25. Р. 349 — 365 Н!Ыеьганд О. Р., Натплои-Кетр Т. Д., гедд С. Я,, Врой!анз О. Р1 'р худ повез: осспгепсе, ргорегцев апй роваЫе !ппс1юпз. Спггеп!в Тор!сз 1и Р!вп1 В!осЬею!в!ту впй РЬув!о!осу, 1988. Ъ'. 7. Н/ййег Р!еп1 Се!1 йевр1гв1юп/Ед. Ьу А.
попсе, Р. А. Оау. Ярг!пдег ЪГсг!ау, 1985, 1979. Ъг. 18. Ы 2. Р 193 — 215. ауег А. М., Ноге! Е. Ро!!рЬепо1 охЫавев 1п р1вп1в//РЬу1осЬегп!в1г, и гу, Уаип/гп К, С, Вийе Я. О. Рппсйоп о! ро1урЬепо! охЫзве !и ЫдЬе! р!еп1в//РЬув!о1. Р!вп1.„1984. Ъг.
60. Ы 1. Р. 106 — 112. Раздел з/ МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ Неорганические питательные вещества, необходимые для нормального развития растений, подразделяют на л!акро- и микроэлементы в зависимости от количественной потребности в них. К первым принадлежат С, О, Н, 1Ъ1, В, Р, К, Са, Мд, иногда Ха, 51, С1. Содержание их в растении довольно велико †0,1 до нескольких процентов от сухой массы растений. Прн концентрации до 200 †3 мг/л в наружном растворе они не оказывают вредного действия на растение, Микроэлементы — это В, Мп, Сн, Хп, Мо, Со, Ъг и др. Их содержание в растении составляет сотые, тысячные и десятитысячные доли процента от сухой массы растения. Большинство элементов этой группы й п и концентрации выше 0,1 — 0,5 мг/л угнетают рост растения.
елезо занимает промежуточное место между микро- и макро- элементами. Его оптимальная для растения концентрация в наружном растворе 5 — 10 мг/л. Поглощение перечисленных элементов, за исключением С, Н и Ов, у высших наземных растений происходит через корни из почвы или питательного раствора. Водные, а также низшие растения поглощают питательные вещества из окружающей среды всей своей поверхностью. В почвенном растворе ионы либо находятся в свободном состоянии, либо связаны с почвенными коллоидамн.' Поглощаются элементы минерального питания чаще всего в ионной форме. В соответствии с современными представлениями процесс поглоц4ения ионов растением можно разделить на два этапа: проникновение ионов в свободное пространство корня н передвижение их в протопласты клеток тканей корня.
Свободное пространство включает клеточные стенки и межклеточное пространство эпидермиса и паренхимы коры корня. Оно локализовано вне протопластов клеток и сосчавляет 4 — 6% объема корня. Ионы могут поступать в свободяое пространство и выделяться обратно путем свободной диффузии и ионного обмена. Свободное пространство представляет собой систему каналов и пор, стенки которых имеют отрицательный заряд (например, за счет карбокснльных групп пектиновых веществ) и могут чадсорбционно связывать катионы. Поэтому концентрация ка- 123 ае алема Рпс. 22 Фрагмент поперечного среза корпя (по А. Кларксоггу, 1978): 1 — «зь ружпый раствор, 2 — пвтоплазма, 3 — вакуоль, 4 — поясок Касваря; заштра.
ховапа область сямпласта, не заштрвхована — апопласта; стрелками указаян пути веремещеняя ионов тионов и анионов в центре каналов и около их стенок различи Б центральной части пор концентрация катионов и анионс близка к их концентрации в наружном растворе. Отсюда ион могут выделяться в воду путем диффузии. Около стенок пс концентрация катионов увеличивается, а анионов — уменьшае ся, и ионы могут выделяться только в солевой раствор путе обмена.
Свободное пространство корня, т. е. взаимосвязаннг система всех клеточных стенок и межклстников, форгиируг транспортную систему — йпопласт, где передвижение ионов мг жег происходить пассивно (рис. 22). Такое передвижение во: можно только до эндодермы корня, так как субериновые учас ки клеток этой ткани (пояски Каспари) плотно соприкасаютс: с цитоплазматической мембраной и создают преграду апопласному транспорту. Поступление ионов в свободное пространств! считают первым, подготовительным этапом поглощения. Следующий этап поглощения — проникновение ионов в цгь топлазлгу клеток корневых тканей, Теперь ионы должны про(ь ти через полупроницаемые мембраны, и прежде всего плазма- лемму.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
