mc (Методички к практикуму по физиологии растений)

3

Задача 2. Изучение начальных этапов поглощения ионов корнями растений с помощью красителя метиленового синего.

Первый этап (быстрый) поглощения элементов минерального питания у высших наземных растений включает: а) адсорбцию ионов на поверхности корня и б) проникновение ионов путем диффузии в свободное пространство клеточных стенок ризодермы корня. Второй этап (медленный) – это избирательный транспорт через плазмалемму и поступление ионов в клетки корня, а также транспорт по апопласту (объединенным клеточным стенкам клеток корня).

Для изучения первичных этапов поглощения удобен основной краситель метиленовый синий (МС), который не проникает внутрь живых клеток.

Это соединение, у которого окрашенным является адсорбируемый катион, что позволяет спектрофотометрически наблюдать за его убылью из опытного раствора.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Построить графики зависимости поглощения МС корнями опытных растений в зависимости от времени при трех значениях рН (кислый, нейтральный, щелочной).

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются 10-20 дневные растения пшеницы.

ХОД РАБОТЫ:

Для работы необходим 0.0002М раствор (исходный) метиленового синего (0,064 мг/мл).

1). В 12 стаканов наливают по 10 мл рабочего раствора МС (0,032 мг/мл - разведенный в 2 раза исходный раствор МС).

2). Первый стаканчик оставляют в качестве контроля. Концентрация МС в нем соответствует времени 0 мин. Хорошо промытые 15-20 корней опытных растений обсушивают фильтровальной бумагой, взвешивают и погружают во второй стакан с МС на 1 мин. Затем вынимают корни и очень быстро, не ожидая стекания с них раствора краски, переносят в третий стакан на 1 мин. Затем время экспозиции корней на растворе МС в стаканчике увеличивают до 2 мин (четвертый – двенадцатый стаканы). См. таблицу.

3). Из каждого стаканчика отбирают по 1 мл МС в пробирку, доводят объем дистиллированной водой до 10 мл и перемешивают. Полученные растворы фотоколориметрируют в 0,5 см кюветах против дистиллированной воды при 670 нм (красный светофильтр). Данные заносят в таблицу. По уравнению калибровочной прямой рассчитывают концентрацию МС в разведенных растворах. Калибровочная прямая описывается уравнением:

y=20.7_* x – 0.8,

где x – оптическая плотность D₆₇₀ исследуемого раствора, y – концентрация МС (мкг/мл) исследуемого раствора (в пробирке). Результаты расчетов заносят в таблицу.

Сводная таблица полученных данных.

МС₁ – это количество МС в 10 мл опытного раствора (в стаканчике) приходящегося на г корней. Для расчета данной величины необходимо знать концентрацию МС в разбавленном растворе (предыдущий столбик), которую нужно умножить на 10 (для учета разбавления), умножить на 10 (чтобы перейти к количеству МС в 10 мл опытного раствора), разделить на 1000 (перейти к мг МС) и разделить на вес 15-20 корней, выраженный в граммах.

МС – это изменение количества МС в 10 мл соответствующего опытного раствора в стаканчике (N=2,3,…,12) по сравнению с количеством МС в контрольном стаканчике (N=1): МС = МС₁(1) – МС₁(N), где N = 2,3,…,12 номера стаканчиков.

(МС) – это количество МС, поглощенного корнем к данному моменту времени. Например, через 8 мин (6-ой стаканчик) количество поглощенного МС = МС (2) +МС (3) + … + МС (6).

Постройте графики зависимости количества поглощенного  (МС) (мг/г корней) от времени при трех значениях рН и сравните их между собой.

Напишите выводы (Объясните: 1/. наличие двух этапов поглощения МС на графиках,

2/. влияние рН раствора на поглощение МС).

Литература:

«Физиология растений», под редакцией проф. И.П. Ермакова, 2005, с.334-341.