А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Определяют концентрацию аммонийного азота до и после экспозиции. Рассчитывают изменение концентрации за 1 ч на 1 г сырой массы корней. Цель работы. Изучить влияние концентрации водородных ионов ва поглощение иона аммония. Р еактяаы и оборудование: растворы солей для питательной смеси (см. Ход работы); фосфатиая буферная смесь, рН 12; феноаят натрия; 1ь(ь-й раствор питропруссида натрия; гипохлорпт натрия (см. Прпложеппе 1); цилиндр объемом 500 мл; пипетки объемом ! ма; колба объемом 3 и; стаканы объемом 25 и 100 мл; РН-метин весы технические; магнитная мешалка; ФЭК.
Объект исследования: для работы используют растения кукурузы !О— 20-дпеаиого возраста, выращенные па вадоаамепеппой смесп Кйопа, раева пой ао е. бавлеииой в 10 раа, и выдержанные а течение 1 еут до опыта иа » а а водопрод де. Во время выращивания поддерживают оптимальный для даняого растения рН среды. Питательная смесь для аыращпвапия растений имеет следующий состав, г/л Са()чО»)ь — 0,100; КН,РО» — 0025; М Бλ— 0,012; !ЧН»КО» — 0,010; КС! — 0,017. Ход работы.
Для изучения поглощения (к)Н»+ готовят пита- 128 тельную смесь того же состава, что и для выращивания растений, но концентрацию увеличивают вдвое. Для приготовления этой питательной смеси используют готовые исходные растворы нужных солей в более высокой концентрации: Соль Игходчые растворе», г/л Са(МО»)» 100 КН;РО» 25,0 Ма50 12,5 НН,НО» !0,0 КС1 17,0 В цилиндр наливают 200 — 300 мл водопроводной воды, прибавляют туда по 1 мл каждого исходного раствора соли. Объем раствора доводят водой до 500 мл, переливают в колбу и перемешивают.
Готовую питательную смесь разливают поровну в два стакана. Измеряют рН смеси и доводят его в одном стакане до 7,0, а в другом — до 5,0. Для этого помещают стаканы на магнитную мешалку, опускают в раствор электроды рН-метра, включают прибор и, добавляя в стакан по каплям кислоту или щелочь, доводят рН до нужного значения. В четыре стакана объемом 100 мл наливают по 50 мл приготовленной питательной смеси: в два из них раствор с рН 5,0, в два других — с оН 7,0.
Растения соединяют в пучки по 3— 7 шт., промывают 2 — 3 раза в дистиллированной воде и удаляют остатки воды фильтровальной бумагой. Корни опускают в приготовленные растворы так, чтобы семена не попадали в раствор. Стаканы с растениями взвешивают, затем ставят на свет и подсоединя4от к системе продувания раствора воздухом Экспозиция длится 30 или 60 мин. За это время растения могут поглощать и испарять воду. Объем питательного раствора меняется По окончании экспозиции стаканы с растениями взвешивают вновь, массу доводят ло пеовоначальной, добавляя в питательный раствор по каплям воду. Растения вынимают из раствора, корни отрезают, сушат фильтровальной бумагой и взвешивают.
В растворах, на которых проводилась экспозиция растений, и в исходном питательаом растворе определяют концентрацию аммонийного азота методом Любошииского и Зальта Определение аммония методом Любошинского и Зальта При взаимодействии аммония, фенола и гипохлорита натрия образу4отся производные индофенола, окрашенные в синий цвет. Добавление в качестве катализатора нитропруссида натрия обеспечивает быстрое протекание реакции при комнатной температуре. Интенсивность сине~о окрашивания пропорциональна количеству аммонийного азота в пределах 0,02— 0,4 ь4кг!мл. Построение калибровочной кривой (8 — 1О точек).
В мерные колбы объемом 25 мл приливают такое количество испытуемого б-уа 129 Таолнпй 18 Солержа. пае аммоанл ого азота абймл лета- тельной смесн Кгн г мм раппа аммоннй ного азота а мерной колбе Оптн. нес з за плотность рзст- аора Конпент рап н амм ннй ного азота Погас~пенне а змонпйного азота мкг.г-'н-' Масса корней ЗАДАЧА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ИОНОВ ПОТЕННИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Интенсивность поглощения ионов растительными организмами или суспензий растительных клеток можно оценить по из- 130 раствора, чтобы примерная концентрация азота в нем составляла 0,02 — 0,4 мкг/мл.
В каждую колбу прибавляют в указанной последовательности следующие растворы: фенолят натрия— 2,5 мл; фосфатную буферную смесь — 2,5 мл; 0,05%-й раствор нитропруссида натрия — 0,5 мл (готовят непосредственно перед употреблением из 1%-го раствора); гнгюхлорнт натрия — 0,5мл (см. Приложение 1) . Колбы взбалтывают, доливают водой до метки и ставят в темноту иа 30 мнн. За это время интенсивность окраски достигает максимума и сохраняется в течение нескольких часов. Через 30 мин измеряют оптическую плотность растворов на ФЭКе с красным светофильтром. Строят график зависимости оптической плотности от ко гцснтрапии стандартных растворов.
Определение аммония в питательной среде. Исходя из того что концентрация г4Н К!Оз в питательной смеси составляет 20 мг/л, рассчитывают концентоацню азота в аммонийной форме и разбавление, котооое надо сделать для работы в пределах калибровочной кривой тн. Гоответствующий расчетам объем питательной смеси нэ опытных стаканов переносят в мерные колбы объемом 25 мл, добавлчют г',ужные реактивы в строго определенной последовательности (см, метод), объем раствора доводят дистиллированной водой до метки н проводят колорнметрнрование. По калибровочной кривой находят концентрацию аммонийного азота в мерной колбе Учигывая разведение, рассчитывают концентрацию его в питательной смеси н содержание в 50 мл смеси. По разности между исходным и конечным содержанием аммонийного азота в 50 мл питательной смеси находят величину поглойцепия его растенвем.
Рассчитывают поглощение на 1 г сырой массы корней за 1 ч. Сравнивают поглощение аммония при рН 5,0 и рН 7,0. Объясняют причину различий в поглощении аммония в разных условиях кислотности среды. Оформление работы. Результаты работы запишите в виде таблицы (табл. 18). цепенив их концентрации в питательном растворе. Наиболее удобным и перспективным методом является регистрация ионйого состава раствора с помощью ионеелекгиеных электродов (ИСЭ).
Во-первых, ИСЭ регистрирует не общую концентрацию .1анного иона, а только активную, т. е. «доступную» для растения. Во-вторых, измерения протекают очень быстро (1 — 2 мин), ие требуя специального отбора проб: электроды могут быть опугцены непосредственно в сосуд, в стакан с растениями или даже в суспензионную культуру водорослей. Наконец, возможна непрерывная регистрация ионного состава питательного раствора.
Принцип метода заключается в измерении электродвижу1цей силы (ЭДС) гальванического элемента, состоящего из двух электродов: вспомогателыюго (электрода сравнения) с постоянным потенциалом и индикаторного (иопсслективного), потенциал которого зависит от активности иона в растворе. ЭДС гальванического элемента определяют по разности потенциалов обоих электродов. В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод, Он состоит из стеклянного корпуса с впаянной асбестовой нитью, соединенной через раствор АдС! с серебряной нитью. Корпус электрода заполнен насыщенным раствором КС!. Потенциал вспомогательного электрода известен, его считают неизменным при изменении состава изучаемого раствора.
Иопселектнвные электроды бывают разнымн. Широко известны стеклянные рН- н '.Ча-ИСЭ В последнее время на основе пластифицированного дибутилфталатом поливинилхлорида с добавлением ионселективного вещества разработан новый класс мембранных ИСЭ Ионселективпый и вспомогательный электроды составляют гальванический элемснт. Разность потенциалов, которая возникает на границе фаз между мембраной ИСЭ и средой, зависит от активной концентрации иона в среде н выражается уравнением Нернста: 2,3кт Е=Е,+ ' !да, где Š— ЭДС элемента; Е,— стандартное значение ЭДС элемента (Е=Е0 при а= 1); /й — молярпая газовая постоянная; Т вЂ” температура, К; Р— постоянная Фарадея.
Из уравнения следует, что при изменении активной концентрации одновалентного иона в 10 раз ЭДС элемента должна меняться на 59,14 мВ. Реальная же величина этого изменения для каждого электрода отличается от теоретической Поэтому все электроды калибруют, т. е, измеряют ЭДС в серии стандартных растворов с известной активностью, строят график зависимости ЭДС от — !па и рассчитывают угловой коэффициент (5) калибровочной кривой по формуле 5=АЕ/А!да, Зная 5 данного электрода, можно, измерив ЭДС исследуемого раствора, определить активность иона в данном растворе, йа 131 Енссл=Ес+Е 1Я писал) Естанл =Ее+ 8 1Я астана.
а Е аи .л С(исса — =1а — = 1а 5 ас- д С)ссади Использование для калибровки электродов растворов, по со. отаву и ионной силе близких к исследуемому, дает возможность рассчитать концентрацию иона. Значение ЭДС в исследуемом и стандартном растворах можно записать следующим образом. Разность потенциалов между исследуемым и стандартным РаСТВОРами А Е Соетавднвт Енссл Естанд ТОГДа где 1 — коэффициент активности иона, Податаи ЧТО )исстс =~сталин, И ПОТЕНЦИИРУЯ УРаВНЕНИЕа ПО- лучим Снссл=Сстанд10 Для регистрации ЭДС с точностью до 1 мВ можно нсполь зовать цифровой лабораторный ионометр И-12ОМ илн обычный рН-метр, подключенный к потенциомегру КСП-4.
РАБОТА 1. ПОГЛОЩЕНИЕ ИОНОВ КАЛИЯ КУЛЬТУРОИ АНАВАЕУА УАй1АВ1513 Интенсивность поглощения калия водорослями характеризу ют по изменению концентрации иона в наружном растворе за определенный промежуток времени. Для этого определя4от концентрацию данного иона в исходном питательном растворе и после экспозиции в нем водорослей в течение заданного времени. Цель работы.
Изучить динамику поглощения калия водорослями. Реактивы и оборудоааиие: 0,008 М фосфатиый буфер (0,2 М КН,РО,+ +0,2 М КОП), рН 7,0; колба объемои 200 мл; центрифуга; срЭК; установка для потенциометрического определения ионов (рис. 25), включающая териостатиронаниую камеру для водорослей (1) с магнитной мешалкой (2), термастат П-!(4), рН-метр-262(5) с электродами аспоиогательиым ЭВЛ-1МЗ и измерительным ЭСЛ-51-07, рН-Метр включен а работу н режиме чуастзн. тельиости иа 1 ед.
рИ. Для регистрации измерения рК служит злектроииый самопишущий потеициометр КСП-4(7) (шкала !О мВ). Потеициометр подключен к рН-метру через компенсирующее устройство (6). Компенсирующее устройство служит для того, чтобы перо самописца могло быть устаиоалеио а любой начальной точке его шкалы (иеаазисимо от показаний рН-метра), В качестве источника света используют фотопроектор (3). Объект исследонаиия: 4 †-дневная культура водорослей АлаЬаеаа оаг(аЫ1(з, выращенная иа минеральной среде, 132 Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
