Работа 14. Определение морозостойкости по степени проницаемости протоплазмы для электролитов

При действии низких температур происходят различные изменения физико-химических свойств клеточных мембран, в частности повышается их проницаемость для электролитов (потеря главного свойства – полупроницаемости).

ХОД РАБОТЫ

Растения выращивают до фазы 2-3 листьев. Первый этап закаливания проводят в течение 7 дней при 2 °С, второй - в течение 3 дней при -4 °С. Промораживанию подвергают отрезки стебля длиной 1-1,5 см при -7, -9, -15°С в течении 6 часов. После промораживания берут три навески растений по 0,5 г (по каждому варианту), помещают в ячейки для определения электропроводности и наливают одновременно 50 мл дистиллированной воды. Продолжительность экстракции 4 часа при комнатной температуре.

В качестве контроля используют значение электропроводности раствора, полученного при экзоосмосе (выхода электролитов) из убитых при кипячении тканей стебля. Для этого одну навеску растений (0,5 г) каждого варианта кипятят в пробирках с дистиллированной водой в течение 10 минут. Затем вынимают из кипящей воды и помещают одновременно с исследуемыми образцами для экзоосмоса в ячейки 50 мл дистиллированной воды. Выход электролитов определяют по сопротивлению растворов при помощи реохордного моста или кондуктометра. Для анализа полученных результатов используют относительную электропроводность - процент от уровня экзоосмоса электролитов из тканей убитых при кипячении.

Результаты заносят в таблицу.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) растения 2-3 сортов, различающихся по устойчивости; 2) холодильные камеры; 3) весы; 4) пробирки; 5) реохордный мост или кондуктометр; 6) емкости для закаливания растений.

Работа 15. Определение жаростойкости растений (по Ф.Ф. Мацкову)

При повышении температуры выше оптимальной в растениях нарушается обмен веществ и, как следствие этого, накапливаются ядовитые вещества. При более высоких температурах резко повышается проницаемость цитоплазматических мембран, а затем наступает коагуляция белков и отмирание клеток.

Если подвергнуть лист действию высокой температуры, а затем погрузить в слабый раствор соляной кислоты, то поврежденные и мертвые клетки побуреют вследствие свободного проникновения в них кислоты, которая вызывает превращение хлорофилла в феофитин, тогда как неповрежденные клетки останутся зелеными. У растений, имеющих кислый клеточный сок, феофитинизация может произойти и без обработки соляной кислотой, так как при нарушении полупроницаемости мембран органические кислоты проникают из клеточного сока в хлоропласт, вытесняя магний из молекулы хлорофилла.

ХОД РАБОТЫ

Нагреть водяную баню до 40°С, погрузить в нее по 5 листьев исследуемых растений и выдержать листья в воде в течении 30 минут, поддерживая температуру на уровне 40°С. Затем взять первую пробу: вынуть по одному листу каждого вида растений и поместить их в чашку Петри с холодной водой (на чашке необходимо сделать соответствующую надпись). Поднять температуру в водяной бане до 50°С и через 10 минут после этого извлечь из бани еще по одному листу и перенести их в новую чашку с холодной водой. Так постепенно довести температуру до 80°С, беря пробы через каждые 10 минут при повышении температуры на 10°С.

Заменить воду в чашках 0,2 н соляной кислотой и через 20 минут учесть степень повреждения листа по количеству появившихся бурых пятен.

Результаты записать в таблицу, обозначив отсутствие бурения знаком слабое бурение - "+", побурение более 50% площади листа -"++" и сплошное побурение -"+++".

Сделать выводы о степени жаростойкости исследованных растений.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) свежие листья каких-либо растений; 2) 0,2 н раствор соляной кислоты; 3) водяная баня; 4) термометр; 5) пинцет; 6) чашки Петри (5 шт.); 7) стакан с водой; 8) карандаш по стеклу.

Работа 16. Определение температурного порога коагуляции цитоплазмы (по П.А. Генкелю)

Клетки разных растений имеют различную жаростойкость. Температура, при которой в течение 10 минут происходит полная коагуляция белков цитоплазмы, считается условной границей жаростойкости растений. Гибель клеток устанавливается по потере или способности плазмолизироваться.

ХОД РАБОТЫ

Приготовить 12 срезов эпидермиса листа исследуемого растения и поместить по два среза в пробирки, в которые налито небольшое количество водопроводной воды.

Нагреть в большой колбе воду. Смешивая горячую воду с холодной приготовить в шести химических стаканах водяные бани с температурой 48, 50, 52, 54, 56 и 58°С (сделать на стаканах надписи карандашом по стеклу). Одновременно погрузить в водяные бани пробирки со срезами, поддерживая установленную температуру путем осторожного подливания в стаканы горячей воды. Через 10 минут извлечь срезы кисточкой из пробирок и перенести на предметные стекла, снабженные соответствующими надписями. Если клетки не содержат пигментов, следует окрасить их, выдержав в растворе нейтрального красного в течение 5-10 минут, затем отсосать раствор краски фильтровальной бумагой, нанести на срезы по капле 1 М раствора сахарозы, закрыть покровными стеклами и через 15-20 минут рассмотреть в микроскоп.

Записать результаты в таблицу, обозначая знаком "+" плазмолиз и знаком "-" его отсутствие. Каждый студент исследует один объект, а затем данные, полученные всей группой, записывают в таблицу.

Сделать выводы, сопоставляя температурный порог коагуляции белков цитоплазмы различных растений.

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1) свежие листья различных растений; 2) 1М раствор сахарозы в капельнице; 3) 0,02%-ный раствор нейтрального красного; 4) стаканы химические большие (6 штук); 5) пробирки (5 штук); 6) большая колба; 7) электроплитка или газовая горелка с треножником; 8) термометр; 9) лезвие бритвы; 10) препаровальная игла; 11) кисточка; 12) микроскоп; 13) предметные и покровные стекла; 14) кусочки фильтровальной бумаги; 15) карандаш по стеклу.