Робота 35

Виявлення нітратів у рослинах

Нітрати, що поглинаються коренями з ґрунту, відновлюються у рослині до аміаку через низку послідовних етапів, кожен з яких каталізується певним ензимом (нітратредуктаза, нітритредуктаза). Аміак зв’язується з кетокислотами (α-КТГ, ЩОК та ПВК), і в процесі відновного амінування утворюються первинні амінокислоти – глу, асп, ала. Інші амінокислоти утворюються шляхом трансамінування або ензиматичного перетворення первинних АК.

NO₃^- → NO₂^-→ NH₄⁺→ амінокислоти → білки

Проте частина нітрат-йонів транспортується безпосередньо у вакуолю і формує запасний пул, з якого при потребі легко переходить у цитоплазматичний (активний) фонд. Співвідношення фондів варіює в широких межах і змінюється залежно від комплексу факторів (мінеральне живлення, видові особливості рослин, екологічні умови росту і розвитку). При азотному голодуванні синтез амінокислот відбувається за рахунок нітратів запасного пулу. Нагромадження нітратів різними культурами має видову і сортову специфіку, що показано для численних овочевих і баштанних культур. Кількість нітратів у різних органах рослини залежить також від етапу онтогенезу: молоді органи зазвичай містять підвищену кількість нітратів унаслідок більш активного їхнього надходження порівняно із асиміляцією.

Для виявлення нітратів у лабораторних умовах використовують реакцію з дифеніламіном, який за наявності йона NO₃^- дає синє анілінове забарвлення. Кількість нітратів у досліджуваному об`єкті оцінюють приблизно за інтенсивністю посиніння. Визначення вмісту нітратів у різних частинах рослини дає змогу судити про активність процесу відновлення нітратів: чим менше NO₃^- у стеблі та листку, тим повніше відбувається цей процес у клітинах кореня. Порівняння вмісту нітратів у черешках та листковій пластинці дає уявлення про нітратредуктазну активність клітин мезофілу.

Мета роботи: ознайомитися з експрес-методом виявлення нітратів у рослинному матеріалі, порівняти вміст нітратів у різних органах рослин.

Прилади і матеріали дослідження:ножиці; біла фарфорова чашка (16 шт.); скляна паличка (4 шт.); склянка з водою; фільтрувальний папір; 1%-ний розчин дифеніламіну в концентрованій сірчаній кислоті в крапельниці; рослини, вирощені на поживному розчині чи ґрунті.

Хід виконання роботи

1.На білу фарфорову чашку помістити шматки кореня, стебла, черешка та листкової пластинки будь-якої рослини. Розім`яти рослинний матеріал скляною паличкою (паличку кожен раз споліскувати чистою водою та витирати фільтрувальним папером) і додати 2-3 краплі розчину дифеніламіну в сірчаній кислоті.

2.Оцінити інтенсивність синього забарвлення через 1,5-2 хв (з часом забарвлення може змінитися). Дослідити 3-4 рослини одного виду, які росли на сонці та в тіні, та різних видів.

3.Результати заносять у таблицю, оцінюючи інтенсивність забарвлення за п`ятибальною шкалою:

4.Висновки.

Контрольні запитання

1.Чому вважають неправильним вислів “корінь всмоктує ґрунтовий розчин”?

2.Що таке вільний уявний простір, яким є його значення в процесах поглинання елементів мінерального живлення?

3.Якi фактори сприяють поглинанню важкорозчинних мiнеральних елементiв рослиною?

4.Які наслідки для мінерального живлення рослин можуть мати кислотні дощі?

5.Які додаткові пристосування для отримання поживних речовин не тільки з ґрунту, а й з вологої атмосфери мають деякі рослини?

6.Як величина рН ґрунту впливає на доступність для рослин фосфору?

7.Поясніть, чому вилучення мікроорганізмів з ґрунту призводить до зміни властивостей ґрунту.

8.Корені проростків занурили в слабкий розчин NH₄Cl. Через певний час величина рН розчину знизилася. Чому?

9.Чим пояснити різке поліпшення використання вівсом фосфориту Са₃(РО₄)₂ при внесенні у ґрунт сульфату амонію?

10.Чому вміст нітратів у рослині різко знижується при освітленні їх яскравим світлом?

11.В чому проявляється негативний вплив надлишку азотних добрив на врожай пшениці та картоплі?

12.Наважки деревини і листя берези були спалені в муфельній печі. В першого з названих об’єктів маса попелу становила 0,8%, а у другого – 6,5%. Як пояснити такі дані?

13.Зернові рослини поглинають лише половину азоту, внесеного з добривами. Що, на вашу думку, відбувається з рештою азоту? Яке значення цього процесу?

РОЗДІЛ VI. РІСТ І РОЗВИТОК РОСЛИН