А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Распределение нагрузки между корнями и листьями по усвоению нитрата во многом определяется видом растения. Цель задачи. Сравнить потенциальные возможности корней и листьев разных видов растений ассимилировать !ЧОз . Реактивы н оборудование: 32зй-й раствор уксусной кислоты (о= 1,04)! стандартные растворы перекристаллнзованнага гчагчО, с содержанием азоте в 1 л раствора ат 0,02 до О,б г длл калибровочной кривой; О,б М фас- фвтный буфер (рИ 7,2); 0,1 М яблочная кислота; 0,1 М раствор К)х)0, ФЭК.
Нитригиый реактив Трисси: и-нзфтилзмин и сульфзииловзя кислот, в соотношении 1: 1. Компоненты реактива и готовят следующим обрезом 0,1 г сх-нзфтилзмина растворяют в 20 мл воды при нагревании, ззтем рес, вор фильтруют через стеклянный фильтр № 1 в колбу, содержащую 180 мл 32е)р-го раствора уксусной кислоты; 0,5 г сульфзниловой кислоты рество.
ряют в 100 мл 326е-го раствора уксусной кислоты. Объект исследования: 10 — 20-дневные растения кукурузы, тыквы, горо. хз одного возраста, вырзщенные нз растворе 0,1 н. питетельной смеси Кно. пз !см. зздзчу № 1) Присутствие ионов нитрата в питательном рзстворе при выращивании является обяззтельиым, тзк кзк НР— индупируемый субстратом фермент. Ход работы. Активность НР !и у)уо (на кусочках тканей) определяют по количеству эндогенно образовавшегося нитрита, который накапливается в тканях в темноте, в анаэробных условиях. Последние необходимы для предотвращения конкуренции с кислородом ча эндогенно образующийся пиридиннуклеотид.
Растения достают из раствора, корни отрезают, просушивают фильтровальной бумагой и взвешивают. Определяют также сырую массу листьев. Навески листьев (0,2 г) и корней (0,3 г) разрезают на кусочки размером около 5 мми, заворачивают в марлю и завязывают, затем помещают в трубки Тунберга, в которые предварительно налито 9 мл инкубационной смеси; 5 мл фосфатного буфера (0,6 М, рН 7,2), ! мл 0,1 М яблочной кислоты, 1 мл 0,1 М КМОз и 2 мл дистиллированной воды. 1(елесообразно проводить определения в корнях и листьях одного вида параллельно.
Навескн для каждого органа делают в трех повторностях. Трубку закрывают пробкой, смазанной вакуумной смазкой, совмещая отвсрстпя в трубке и пробке. С помощью вакуумного насоса откачивают воздух в течение 3 мни При этом наблюдают эффект «закипания» среды с содержимым, трубка охлаждается. Если мешочек с навеской выброшен эвакуируемым воздухом в верхнюю часть трубки, его надо стряхнуть вниз. Затем при работающем насосе поворачивают пробку, закрыв отверстие в трубке, через которое откачивается воздух, н только потом выключают насос и отсоединяют шланг, Далее, совмещая поворотом пробки отверстия в трубке и пробке, впускают воздух во внутреннес пространство трубки, благодаря чему раствор входит в срезы тканей. Хорошо видно, как после инфильтрации ткань темнеет и опускается на дно.
Таким способом увеличивают проницаемость тканей для среды инкубации; экзогенно добавленные малат и нитрат создают в клетках оптимальные условия для работы НР. Для создания анаэробных условий воздух из трубок вновь эвакуируют в течение 5 мин, а затем помещают их в термостат при 37'С на 30 мин.
По истечении этого времени трубку слегка встряхивают для перемешивания раствора. Образовавшийся нитрит из инфильтрнрованной ткани свободно попадает в омы- 138 паю)ций раствор й становится доступным для кбличествениых определений. Концентрацию !чОз" определяют с помощью реактива Грисса, который готовят непосредственно перед определением, смешивая нафтиламин и сульфаниловую кислоту. Вместе с нитритом они образуют азосоединение, окрашенное в розовый цвет.
Реакция идет в две стадии: сначала сульфаниловая кислота, взаимодействуя с Н!сОз, дает дназосоединение, которое затем в реакции с а-нафтиламином превращается в конечный продукт. Из трубок Тунберга отбирают в трех аналитических повторностях по 1 мл инкубационной среды и добавляют по 1 мл реактива Грисса. 'Одновременно ставят контроль на реактивы; к 2 мл неиспользованной среды приливают 2 мл реактива Грисса. Отбор проб н реакцию определения ь)От следует проводить быстро, не мешкая, чтобы избежать потерь нитрита. Альтернативным способом может быть осгановка реакции уксусной кислотой, которую добавляют в конце экспозиции в среду инкубации. Как правило, такой способ используют при большом числе повторностей. С реактивом Грисса окраска развивается практически сразу, Интенсивность окрашивания определяют на ФЭКе при 540 нм.
По калибровке находят концентрацию г(Ое в растворе. Оформление работы. Рассчитайте активность НР в микро- молях !)Оз — на 1 г сырой массы растительной ткани за 1 ч и потенциальную возможность корней и листьев восстанавливать нитрат (микромоли НОз — на орган одного растения за 1 ч). Основные правила оформления см. равд. 1, задача 1, РЕКОМЕНДУЕМА Я ЛИТЕРА ТУРА Баславская С. С., Тррбицкова О, М. Практикум по физиологии растений.
М., 1964. Вихлистроз Д. Б., Мозель ТО. Я. Поглощение н передвижение солей в клетках корня Н Итоги науки и техники. Сер. Физиол. рвст. М., 1973. Т. 1. С. 164 — 212 1978. Кларксои Д. Транспорт ионов и структура рвстнтельной клетки, М., Люттге У., Хигинбогам Н. Передвижение веществ в растении. М„1984.
Методы биохимического анализа растений ! Под ред. В, В. Полевого, Г, Б. Максимове, Л., 1978. С 140 — 146. Нобель П Физиология растительной клетки. М., 1973. С. 91 †1. Поливой В. В. Физиология растений. М., 1989. С. 216 †2. М., 1971. Собинин Д. А. Изорзнные труды по минеральному пнтзнию растений. Фотосинтез и биопродуктивносггм методы определения/Под ред. Д.
Т. Мокроносовз. М., 1989. С. 274 †2. Раздел И ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ Вода составляет большую часть массы живых организмов в срелнем от 70 ло 90%. Биополнмеры, в том числе белки, мо. гут нормально функционировать лишь в волной среде. Поэтому некоторые исслелователи считают, что многие физиологические явления обусловлены особенностями не только раствореннь«х веществ, но в равной мере и растворителя — воды. Свойства воды определяются ее высокой структурированностью.
Ауолекулы волы, представляющие собой липоли, соелиняются волоролными связями, образуя ажурную квазикристаллическую структуру с тетраэлрической координацией соселних молекул. Это отличает волу от лругих жидкостей. Не все молекулы воды входят в состав кристаллической структуры. Существуют и более подвижные молекулы, не имеющие Н-связей или имеющие малое количество их. Сложная структура воды обусловливает ее взаимодействие с электролитами и пеэлектролитами (в том числе и биополимерами), способствует переносу протонов и электронов. Таким образом, во многом влияет на хол физиолого-биохимических процессов в растении.
Роль воды в жизни растений проявляется во всех аспектах их жизнелеятсльиости. Вода является и средой, и непосрелственным участником большинства биохимических реакций. Вода служит компонентом структуры протоплазмы. Нормальная обеспеченность клеток водой необходима лля поддержания их оболочек в упругом состоянии, в состоянии тургора. 1Тургорнь«м давлением называют гилростатическое давление содержимого клетки иа оболочку.) Благодаря тургорному состоянию поддерживается форма орга«юв растений со слабо развитой ~механической тканью и осуществляется их расположение в пространстве. С изменениями тургорного давления связаны некоторые движения частей растений. Теплоемкость, теплопроволность, теплота плавления и испарения воды, наиболее высокие лля жидкостей (кроме )х)Н») уменьшают пределы температурных колебаний, способствуют сохранению постоянства температуры организма, дают термостатический эффект в точке замерзания.
Испарение волы 1транспирация) служит основным средством терморегуляции у' растений. 140 Высокое поверхностное натяжение обусловливает пере)«вил«ен««е воды по капиллярам. Это свойство наряду со способ- ««остью растворять многие ~минеральные и оргаш«ческие вещества определяет участие воды в почвенном питании растений н перелвижении веществ по растению. Немалую роль лля дыхания и фотосинтеза играет растворимость в воде газов, в первую очередь Ог и СОг.
Вышесказанное свидетельствует о значении воды лля жизнедеятельности организма в целом и кажпой индивидуальной клетки. Однако лля биохимической активности протоплазмы важно не просто количество воды, а ее тер»«оци««аь«ическое состояние. Достаточно хорошо характеризует состояние воды в растении активность воды. Пол активностью понимают способ- вость вещества участвовать в химических реакциях, фазовых переходах, механических перемещениях и т. п. Следовательно, активность показывает эффективную (реальную) концентрацию вещества, в частности воды, в системе. За меру активности волы принимают относительное лавлепие воляного пара, с которым система в данных условиях иахол««тая в равновесии: а= р1рь гле а — активность, р — давление пара нал системой, рь — лавление насыщенного пара нац чистой водой при тех же условиях.
Активность чистой воды аь — — 1. В живой клетке полвижиость воды снижена вследствие межмолекулярных взанмоцецствий, гилратацпи, иммобилизации воды в микрокапиллярах между макромолекулами и внутри них, а также осмотического Лавления. Поэтому затруднено перемещение молекул, замерзание и испарение; связанная вода менее интенсивно участвует в химических реакциях, т. е. обладает меньшей активностью Положительно влияет на активность повышение температуры и Лавлевия. Важным термодинамическим показателем состояния воды в сисгеме является воднь«й потенциал ф. Водный потенциал отражает способность волы в системе совершать работу по сравне-' нию с той, которую произвела бы при прочих условиях чистая вола с активностью, равной единице. Иначе его можно опрелелить как работу, необходимую лля того, чтобы поднять потенЦиал связанной волы ло потенциала чистой, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
