А.Т. Мокроносова - Малый практикум по физиологии растений (1134226), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Объекты исследования: корни проросткоа кукурузы, гыкаы клк подсолпехкпка, выращенных в кюветах на влажной фкльтроаальной бумаге прк кгмваткой температуре. Реактивы и оборукоаамке: 2,5 !О ' М раствор 2,4-цккктрофеаола Я11Ф); 5.10-' — 10-' М раствор абсцкзпаой кислоты (Арх(х); ультратермостат; крксталлкзатор с пластмассовой крышкой с отверстиями; капилляры с делениями; замазка; водяная бака; безопасная бритва; часовые стекла. Ход работы. Выбирают прямые корни проростков длиной 8 — 10 см. В капле воды на стекле разрезают корень поперек, приблизительно на две равные части.
Для опыта берут нижнюю половину, обладающую наибольшей поглотительной способностью. Эту половину вставляют в капилляр длиной 6 — 10 см таким образом, чтобы верхняя часть входила в просвет примерно на 2 мм. В качестве капилляра удобно использовать отрезки микропипеток с пеной деления 0,00! мл. Место соединения корня с приемником заклеивают смесью канифоли с парафином (1: 1). Эту замазку во время работы держат на водяной бане для сохранения в жидком виде (температура плавления 50'С). Отрезки пипеток с корнями фиксируют при помощи резиновых колец в крышке кристаллизатора и в течение 20 мин выдерживают корни во влажной камере для снятия раневого эффекта и усиления экссудации.
Затем крышку с корнями пере- 146 носят на кристаллизатор с водой или испытуемым раствором, находящимся в ультратермостате. Между концом капилляра и водой должен быть слой воздуха около 5 мм. Схема установки приведена иа рис. 26. Максимальная интенсивность экссудации происходит при 25 — 30'С, поэтому б 7 опыты, рекомендуется проводить при этих температурах. Сравнение скорости экссуда— Ф пии при температурах с интервалом 10 С позволяет вычислить температурны й коэффиэкссудации определяют по передвижению мениска пасоки 1( ' в капилляре и рассчитывают в миллилитрах в час. Наблюдение производят в течение 20 — 30 мин. В каждом варианте берут 1О корней. На основании сравнения скорости экссудации корня на воде и исследуемых растворах делают вывод о действии на этот процесс метаболического ингибитора ДНФ илп мембранотропного фитогормона ЛБК. Оформление работы.
См. равд. 1, задача 1. Рис 26. Схема опыта по опрелеленкю интенсивности зкссудацпк корней: ! — ультратермостат, 2 — корень, 3 — уровень пасокп, 4 — капилляр для сбора пасокп, б — резиновое кольцо для фиксирования капилляра, б — замазка, 7 — вода клк раствор испытуемого аещгстка, 8 — кркстал- лпзатор ЗАДАЧА 3. ТРАНСНИРАЦИЯ РАСТЕНИИ Тринепирацил, или испарение воды в атмосферу надземными органами растений, может быть кутикулнрной (испарение с кутинизированной поверхности эпидермиса), периоермальной (испарение с опробковевших поверхностей); но наибольшая часть испаряемой воды приходится на уетьичную транспирацию, т. е. испарение через устьица.
Основным транспирирующим органом растения, на котором сосредоточены устьица, является лист. Типичный уетьичньяй аппарат — это щель, окаймленная двумя видоизмененными эпидермальными клетками бобовидной формы с неравномерно утолщенными оболочками,— замыкающими клетками У разных видов растений устьица различаются по форме, стгроению, количеству и величине, что определяет максимальную транспирационную способность растения. Убольшинства растений они располагаются на нижней стороне листа.
Вода из сосудов жилок листа попадает в клетки мезофилла листа, испаряется с их поверхности в межклетники, диффунднрует в подустьичную воздушную полость, а оттуда через устьичную щель в атмосферу. Транспирация (как и испарение) — диффузионный процесс, она определяется градиентом водного потенциала н системе почва — >растение — воздух.
Поэтому все факторы, влияющие на этот градиент, воздействуют на общую (устьичную и кутикулярную) транспирацию в той же мере, что и на испарение воды. Транспирация как физический процесс зависит от дефицита насыщения воздуха водяными парами, температуры, оснещенногти, движения воздуха, а также от величины и формы испарнгощей поверхности, определяемой особенностями строения растений. Строгая зависимость транспирации от этих факторов сохраняется лишь при условии постс>янства площади устьичных отверстий, так как благодаря специфике строения замыкающих клеток ширина устьнчной щели может изменяться от максимальной до полного закрьгнания. Таким образом, растение способно регулировать отдачу воды. Открывание и закрьвание устьнц основано на изменении тургорного давления в замыкающих клетках, связанном с изменением осмотичсского давления в этих клетках.?1ри повышении тургорного давления устьица открываются, Закрывание устьиц происходит, когда расход воды превышает ее поступление через корни и тургор замыкающих клеток падает до определенного критического уровня Механизм движения устьиц, т.
е. создания определенных величин тургорного и осмотического давления н них, окончательно не выяснен. Известно, что >немаловажную роль играет содержание СОз в замыкающих клетках, определяемое преимущественно ходом фотосинтеза в них. Показано значение ионов К', Н+ и С!- (прежде всего Кь) в создании тургора н замыкающих клетках. Это связано с деятельностью Нь-помпы плазмалеммы этих клеток.
Изменение в их вакуолях концентрации ионов или других осмотически активных веществ (органических кислот и др.) приводит к соответствующему изменению поступления воды в вакуоли и увеличению или сокрашению размеров клеток, их кривизны и, следовательно, ширины устьичной щели. В последние годы большую роль в механизме движения устьиц отводят фитогормону абсцизовой кислоте (АБК), называемой иногда гормонам стресса,, так как она участвует в приспособлении растения к неблагоприятным условиям.
Так, при водном дефиците АБК быстро накапливается н тканях листьев, в частности, н замыкающих клетках устьиц, подавляет в них функционирование Н+-помпы плазмалеммы, усиливая выход Кь из клеток, их тургор снижается, н устьица закрываются. Это может происходить еще до наступления заметного увялания растения. РАБОТА !. ИЗУЧЕНИЕ УЕТЬИЧНОГО АППАРАТА РАСТЕНИИ ОПЫТ >.
ДВИ>КЕНИЯ УСТЬ!!Ц Цель работы. Проследить за движениями устьиц при воздей- 148 ствии на них осмотичнски активного вещества (глицерина) и вещества, влияющего на снойства мембран (АБК). Объект исследовании: листья традесканиии, зебрины, сеткреазии, герани и других растений. Реактивы и оборудование: 55/е-й в 205/и-й растворы глицерина; !О ' М раствор АГ>!х; предметные и покровиые стекла; бсзооаснаи бритва; микроскоп. Ход работы.
Вариант 1. С нижней стороны листа снимают кусочки эпидермиса, надрезая его бритвой, и помещают их в 5о/о-й раствор глицерина на 1,5 — 2 ч. Глицерин, проникая в вакуоли замыкающих клеток устьнц, повышает их осмотическое давление и соответственно способность насасывать воду, Затем срезы эпидермиса в этом же растворе просматривают под микроскопом, отмечают состояние устьиц и зарисовывают их. Заменяют глицерин на дистиллированную воду: с одной стороны покронного стекла наносят каплю воды, с другой — оттягивают глицерин фильтровальной бумагой.
Наблюдают раскрывание устьиц. После этого таким же способом заменяют воду 20оо-м раствором глицерина и наблюдают закрывание устьиц. Зарисовывают устьица но всех наблюдаемых состояниях и делают вывод о причинах движений устьиц.
Вариант 2. С листа растения, предварительно обильно политого и хорошо освещенного, снимают кусочки эпидермиса, как описано вьгше, и в капле воды просматривают их под микроскопом. Для опыта берут эпидермис с достаточно широко открытыми устьицами, Отобранные кусочки эпидермиса помещают в !Π— 'М раствор АБК. Через 30 — 40 мин рассматривают срезы и отмечают изменение состояния устьиц. Исходное и конечное состояния устьиц зарисовывают и объясняют. ОПЫТ З.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАНСПИРИРУЮСЦЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТА У растений с очень тонкой кутикулой на долю кутикулярной транспирации может приходиться до 50% всей испаряемой воды. Однако в большинстве случаев существенно преобладает устьичная транспирация, и транспирирующей поверхностью практически является поверхность устьичных щелей. Хотя устьица даже в полностью открытом виде редко занимают площадь более 2о/о всей листовой поверхности, скорость испарения воды из нихсоставляет не менее 50'/, испарения сводной поверхности равной всей площади листа. Это объясняется эффектом малых отверстий.
Цель работы. Определить количество устьиц и суммарную поверхность устьичных щелей на единицу площади листа у растений различных экологических групп или при разном нодо- снабжении. Объект исследовании: листья традесканции, зебрины, герани, каппы, золотинки, очитка и других растений. Реактивы и оборудование: предмегные и покровные стекла; безопасная бритва; коллодий; микроскоп; объективный и окулирный микрометры. 149 Площадь устьняныт щелей на 1 мм' иоаераности листа Размеры усгьияной щели, мм Площадь >шля зрения. миг Числа устшги Площадь щели. мм' длина ширина делений микро.
метра деле. инй микро. метра а иоле Ход работы. Выбирают объекты для сравнения. Ими могу! быть, например, растения с ксероморфнымп признаками и мезо. фиты, а также разновозрастные листья одного растения. Мож. но исследовать верхнюю и нижнюю стороны одного листа. 7Ке. лательно взять не менее двух объектов. С поверхности листа снимают эпидермис, надрезая его бритвой, помещают в каплю воды и рассматривают под микроскопом при увеличении объектива Х40.
С листьев растений, у которых эпидермис снимается плохо, можно сделать отпечатки методом Полаччи. Для этого на поверхность листа наносят палочкой тонкий мазок коллодия. Быстро застывая, коллодий образует пленку, на которой отпечатывается по~верхность эпидермиса с устьицами. Кусочек пленки рассматривают под микроскопом в капле воды. Подсчитывают количество устьиц в пяти полях зрения при увеличении объектива Х40 и вычисляют среднее. Измеряют окулярным микрометром длину и ширину устьичпой щели для пяти устьиц, выбирая наиболее раскрытые.
Це11у деления окулярного микрометра определяют следующим образом. Совмещают окулярную шкалу со шкалой объективного микрометра. Находят какой-либо интервал, на котором совпадают риски шкал. Подсчитывают, сколько делений окулярной шкалы и сколько делений объективного микрометра укладывается на этом отрезке. Учитывая, что цена деления объективного микрометра составляет 0,0! мм, рассчитывают цену деления окулярного микрометра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
