Работа 13 определение температуры повреждения цитоплазмы по изменению её проницаемости

(Раздел «Устойчивость растений»)

Ключевые слова: Жаростойкость. Устойчивость к высоким температурам растений, семян и пыльцы. Термофильность. Верхний температурный предел существования живых организмов. Денатурация. Зависимость жаростойкости от вязкости цитоплазмы и содержания осмотически активных веществ. Белки теплового шока. Методы повышения жаростойкости: закаливание, обработка семян хлоридом кальция, сульфатом цинка, борной кислотой. Зависимость электропроводности растворов от концентрации ионов.

Проницаемость цитоплазмы клеток связана с активной жизнедеятельностью растения. В пределах адаптивной температурной нормы при помощи механизмов активного транспорта обеспечивается состояние гомеостаза, характеризующееся динамическим неравновесием концентраций веществ и ионов между клеткой и окружающей её средой. При повышении температуры проницаемость цитоплазмы увеличивается. Начиная с достаточно высоких (повреждающих) температур нарушается полупроницаемость мембраны, а внутриклеточные ионы быстро выходят во внешнюю среду. Определить ионный выход из клетки можно с помощью кондуктометра, прибора, регистрирующего электропроводность в водных растворах. Чем выше выход ионов из клеток в окружающий растительную ткань водный раствор, тем больше в ней заряженных частиц, и, как следствие, - выше электропроводность.

ХОД РАБОТЫ

1. Пробочным сверлом вырезать из клубня картофеля цилиндры, диаметром 1 см и длиной 2 см, промыть их под краном в течение 15 минут и погрузить в кристаллизатор с дистиллированной водой.

2. Взять 7 маленьких стеклянных стаканчиков и налить в каждый по 50 мл дистилированной воды.

3. Нагреть дистиллированную воду в большом химическом стакане до 75С и погрузить туда 1 цилиндр точно на 1 минуту, после чего перенести его в маленький стаканчик с дистиллированной водой.

4. Постепенным добавлением холодной воды охлаждать воду в большом стакане до 70, 65, 60, 55, 50 и 40С и при каждой температуре повторять операцию, описанную в п. 3.

5. После окончания тепловой обработки воду в каждом стаканчике время от времени перемешивать стеклянными палочками в течение 15 минут.

6. Погружая кондуктометр в каждый стаканчик, начиная с низких температур и переходя от них к более высоким, определить электропроводность растворов, а полученные данные внести в таблицу:

	Температура раствора, С	Электропроводность раствора
	75
	70
	65
	60
	55
	50
	40

7. На основании табличных данных построить график, отмечая на шкале абсцисс значения температуры, а на шкале ординат – электропроводности растворов. Соединить точки плавной кривой и по положению её наиболее крутого подъёма определить температуру повреждения цитоплазмы.

Место вклейки графика

Какова температура повреждения цитоплазмы?

Материалы и оборудование: 7 стеклянных стаканчиков на 50 мл, 7 стеклянных палочек, пробочное сверло диаметром 1 см, кристаллизатор малый, термометр, большой термостойкий химический стакан, пинцет, клубень картофеля, карманный кондуктометр (для чистой воды), миллиметровая бумага.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Андреев В.П. Лекции по физиологии растений. С.Пб., Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена. 2012. 299 с.

2. Якушкина Н.И. , Бахтенко Е.Ю. Физиология растений. М., ВЛАДОС, 2005.

3. Медведев С.С. Физиология растений. Изд. С.ПбГУ, 2004.

4. Полевой В.В. Физиология растений. М., Высшая школа, 1989.

5. Физиология и биохимия сельско-хозяйственных растений Под ред Н.Н. Третьякова. М., Колос, 1998.

6. Физиология растений: Учебник для студентов вузов. Под редакцией И.П.Ермакова. М., Академия, 2005.

7. Кретович В.Л. Биохимия растений. М., Высшая школа, 1986.

8. Красильников Л.А., Авксентьва О.А., Жмурко В.В., Садовниченко Ю.А. Биохимия растений. Ростов-на Дону, «Феникс», Харьков, «Торсинг», 2004.

9. Шапиро Я.С. Биологическая химия. С.Пб., «Элби-СПб», 2004.

Дополнительная

1. Андреев В.П., Марков А.Г., Дубенская Г.И., Сороколетова Е.Ф. Биология. Толковый словарь (с английскими эквивалентами). С.Пб. Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2006.

2. Воробейков Г.А., Маркаров А.М., Бредихин В.Н. Физиология растений в вопросах и ответах. С.-Петербург, Образование, 1994.

3. Гамалей Ю.В. Эндоплазматическая сеть растений. Происхождение, структура и функции. С.Пб. 1994. 81 с.

4. Глинка Н.Л. Общая химия. Л. «Химия». 1987. 704 с.

5. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. Т.1. М. Мир, 1986.

6. Жолкевич В.Н. Транспорт воды в растении и его эндогенная регуляция. «Наука». 2001. 73 с.

7. Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й.В., Брезински А., Кёрнер К. Ботаника. Учебник для вузов. Том. 2. Физиология растений. М. «Академия». 2008. 496 с.

8. Кретович В.Л. Биохимия растений. М. «Высшая школа». 1986. 445с.

9. Лархер Э. Экология растений. М. «Мир». 1978. 185 с.

10. Маркаров А.М., Головко Т.К., Воробейков Г.А., Бредихин В.Н. Физиология растений в опытах. Сыктывкар, 1999.

11. Медведев С.С. Электрофизиология растений. Изд-во С.ПбГУ. 1998. 181с.

12. Рубин А.Б. Биофизика. Книга 2. М., Высшая школа, 1987.

13. Хелдт Ганс-Вальтер Биохимия растений. Перевод с английского. М. «БИНОМ. Лаборатория знаний». 2011. 471 с.

14. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов –на-Дону, «Феникс», 2006.

15. Эволюция функций в растительном мире. Под ред. В.В.Полевого и Ю.И.Маслова. Л. Изд-во С.ПбГУ. 1985. 243 с.

16. Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез С₃ и С₄ растений. М., Мир, 1986.



21