Экология мамандықтарының күндізгі оқу формасындағы студенттер үшін “Өсімдіктер физиология” пәні бойынша зертханалық жұмыстарды орынд

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі

 

С.Торайгыров атындағы Павлодар мемлекеттік  университеті

 

Биология – химия институты

 

Генетика және биотехнология кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

Әдістемелік нұсқау

Экология  мамандықтарының күндізгі оқу  формасындағы студенттер үшін “Өсімдіктер физиология” пәні бойынша зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

 

 

 

 

 

 

 

Павлодар

 

 

 

 

УДК 581.1 (07)

ББК 28.57я7

Ө 73

 

С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік  университетінің ғылыми ғалымдар  кеңесімен ұсынылған

 

Пікір сараптамашы:

С.Торайғыров атындағы Павлодар Мемлекеттік Университетінің  генетика және биотехнология кафедрасының меңгерушісі, а/ш ғ. докторы, профессор  Бексеитов Т.К.

Павлодар  университетінің  биология кафедрасының аға ғылыми қызметкері Габдулхаева  Б.Б.

 

 

Жапарова Б.Н.

Өсімдіктер  физиологиясының зертханалық практикумы. Оқу қуралы. – Павлодар, 2005.-28 б.

 

 

Оқу құралы өсімдіктер физиология бойынша зертханалық  жумыстарды жүргізуге әдістемелік  ұсыныс болып табылады. Әр бір зертханалық  жұмыс ғылыми зерттеу жумыстарының элементтерін пайдаланатын тапсырмаларды орындаудың бір ізділігін және тақырыпты, құрал-жабдықтарды меңгеру үшін бірқатар нысандарды қамтиды.

Оқу құралы университеттің экология және биология мамандықтарының екінші курс студенттеріне арналған

 

                                                         

© Жапарова Б.Н., 2005

© С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2005

 

     

 

 

 

Мазмұны

 

 

 

 

      Кіріспе          4

1    Өсімдік  жасушаның физиологиясы     6

1.1 Плазмолиз  және деплазмолиз құбылыстары    6

1.2 Элодея жасушасында  метилен көгінің жиналуы   7

2    Өсімдіктер су  алмасу физиологиясы     9

2.1 Қор заттарының тұқымның  ісіуіне әсер етуі    9

2.2 Микроскоп арқылы лептесік  қозғалысын бақылау   10

3    Фотосинтез         12

3.1 Пигменттердің Краус бойынша бөлінуі    12

3.2 Қағазды хроматография  әдісімен пигменттік дақты бөлу 13

4    Өсімдіктердің  минералдық қоректену физиологиясы        15

4.1 Физиологиялық қышқыл  және сілтілік тұздар                    15

4.2 Өсімдіктердегі нитратты анықтау                                         17

5    Өсімдіктердің  тыныс алу физиологиясы                              18

5.1 Бөлінген көміртегі  диоксиді мөлшері тыныс алу  интенсив-

      тілігін  анықтау (Бойсен-Иенсен бойынша)    18

5.2 Майлы тұқымдардың тыныс алу коэффициентін анықтау 21

6    Өсімдіктердің  өсуі мен даму физиологиясы                        23

6.1 Карликтік асбұршақтың  буынаралықтарының өсуіне 

      гибберелменнің  өсері       23

7    Өсімдіктердің  қолайсыз жағдайларға төзімділігі                 24

7.1 Жоғары температураның  цитоплазма өткізгіштігіне әсері 24

7.2 Өсімдік жасушасының  аязға төзімділігіне қант ерітіндісінің 

      әсері                                                                                                  26

      Әдебиет          27                                                                                          

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

Жалпы әдістемелік нұсқаулар өсімдіктер физиологиясының тәжірибелік сабақтары  студенттердің теориялық курстан  алған білімдерін бекіту мен нығайтуға арналған. Сабақтардағы эксперименттік жұмыстар мысалын орта мектеп мұғалімдері ботаника сабақтары мен биологиядан факультативтік сағаттардағы тәжірибелерді қолдана алады.

Бұл оқулық өсімдіктер физиологиясы бағдарламасының негізгі тарауларының зертханалық жұмыстарды қамтиды. Практикумның әрбір тарауында 2 типті жұмыстар беріледі:

1. лекциялық курстың теориялық жағын сипаттайты салыстырмалы жеңіл тәжірибелер;
2. әртүрлі физиологиялық көрсеткіштерді анықтаумен байланысты күрделі жұмыстар;

Әрбір жұмыс үшін құрал-жабдықтар тізімі (1 жұмыс орнына), қысқаша теориялық  түсіндірме, жұмыс барысының сипаттамасы (нәтижелерді толтыру жөнінде  нұсқаулар), қорытынды жасау үшін сұрақтар келтірілген. Практикумның ерекшелігі – алынатын нәтижелер мен дайын қорытындылардың болмауы. Бұндай әдіс студентердің өздігімен жұмыс жасау қабілеттілігін дамытып, өтіліп жатқан материялды жақсы игеруге ықпал етеді.

Кейібір жұмыстарды 2 сағатта үлгеру мүмкін емес болғандықтан, 1 сабақта тәжірибе жасау келесі сабақта-нәтижелерді алу әдістері қарастырылған.

10-12 адамнан тұратын топта жұмыс  істеген дұрыс, оқытушы студенттерге  қысқаша түсіндіріп болғаннан  кейін, студенттер оқулықты пайдалана  отырып, тапсырмаларды орындайды.

Әрбір студент өздігінен жұмыс  жасауы жақсы нәтиже береді, бірақта 2 адамнан бірігіп жұмыс жасауы да дұрыс. Үлкен күрделі жұмыстар бүкіл топ күшімен орындалады.

Сабақ зерттеушілік сипатта болу үшін, мүмкіндігінше  бірнеше объектіні қолдану керек, мысалы, әртүрлі түрлер өсімдіктері  немесе әртүрлі жағдайда өсірілген өсімдіктер, өсімдіктің түрлі ұлпалары мен мүшелерін қолдану. Әрбір студент объект таңдап алып, ал нәтижелерді біріктіліп, кесте толтырады. Студенттің жеке немесе топпен жұмыс жасауына байланыссыз, әркімнің міндетті түрде жұмыс дәптері болуы қажет. Дәптерді толтыру келесі схема бойынша жүзеге асады:

1) тақырыптың  аты;

2) зерттеу  объектісінің белгілеумен жұмыс  барысының қысқаша сипаттамасы;

3) нәтиже;

4) қорытынды.

Әр  тақырыптан кейін студенттердің  өздігінен жұмыс жасауына арналған мысалдар мен міндеттер келтірілген. Оларды коллоквиум, сынақ, бақылау жұмыстарында қолдануға болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Өсімдік жасушаның физиологиясы

 

1.1 тақырып. Плазмолиз және деплазмолиз  құбылыстары

Жұмыс барысы

Плазмолиз – қайтымды процесс. Плазмолиздің жойылуы деплазмолизге әкеледі, өсімдік жасушасын, осмостық әсер етуі заттар ерітіндісінің ролін жасушалық шырын, ал жартылай өткізгіш қабықша ролін цитоплазмалық мембрана атқаратын, осмостық жүйе ретінде қарастыруға болады. Жартылай өткізгіш қабықша арқылы таза судан бөлінген ерітінді, өзінің потенциалдық осмостық қысымына тең күшпен суды сорады.

Әр  жасуша үшін келесі ерітінділерді алуға  болады:

1) гипотоникалық  ерітіндінің осмостық қысымы  жасушалық шырынның осмостық  қысымынан кем;

2) изотоникалық  – осмостық қысымы жасушалық шырынның осмостық қысымымен тең;

3) гипертоникалық  – осмостық қысымы жасушалық  шырынның осмостық қысымынан  жоғары.

Құрал-жабдықтар: көк пиязшық;  тамызғыштағы 1М қант  ерітіндісі;  лезвие;  скальпель;  пинцеттер;  препарат инесі;  микроскоп;  зат және жабынды шынылар;  су құбырынан алынған 1 стақан қайнаған су;  шыны таяқша;  сүзгі қағазы кесінділері;  спирттік шам;  сіріңке.

Жұмыс барысы

Жасуша  құрамында антоцианы бар эпидермистің 1 бөлігің бритвамен кесіп аламыз. Эпидермис жасушасың зақымдап алмау үшін, кескің жасушалардың екі қабатынан тұру керек. Зат шынысындағы 1 тамшы суға кескінді алмастырамыз.

Жабынды шынымен жауып, жасушалық шырынмен боялған жасушаларды микроскоп  арқылы көру керек. Суды 1М қант ерітіндісімен  алмастыру үшін, заттық шыныға жабынды шыны  ерітіндісінің тамшысын тамызып, сүзгі қағазды жабынды шынының қарама-қарсы жағынан орналастырып, суды сорып аламыз. Су толығымен ерітіндіге алмасқанша, бұл әдісті 2-3 рет қайталау қажет. Микроскоп арқылы жасушадағы өзгерістерді үнемі байқап отыру керек.

Жасушаның тургор, бұрыштық, бүлінген, төмпешіктелген плазмолиз жағдайларың схема  арқылы көрсету.

Сүзгі қағаз арқылы ерітіндіні сора отырып, жабынды шынының астына 2-3 тамшы  су енгізе отырып, жасушадағы деплазмолиз  құбылысын байқаймыз (бұл процестің плазмолизбен салыстырғандағы жылдамдығына назар аударыңыз).

Деплазмолиздан  соң жасушаларды өлтіру керек, ол үшін заттық шынының шетінен пинцетпен  алып, спирттік шамның жалынына препаратты абайлап қыздыру кезінде судың  булануын болдырмау қажет. Суды 1М қант ерітіндісінен алмастырып, жасушадағы плазмолиздің жүру-жүрмеуін байқау.

Бақылау нәтижелерін тіркеп, келесі сұрақтарға жауап беріңіздер:

1) плазмолиз  деген не және оның себептері?

2) деплазмолиз  қалай өтеді?

3) өлген жасушаларда  плазмолиз өте ме?

4) гипертоникалық  ерітінді дегеніміз не?

5) цитоплазмалық  мембрана қандай қызмет атқарады.

 

Әдебиеттер

 

1 Викторов  Д.П. Практикум по физиологии  растений. – 2-е изд.- Воронеж: Изд-во  ВГУ, 1991.-С16-18

 

 

 

1.2 тақырып. Элодея жасушасында  метилен көгінің

жиналуы

Керекті материалдар мен құрал  жабдықтар: ұзындығы 10 см-ге жуық элодея өскіні;  1:50000 метилен көгінің ерітіндісі (1л суға 20мг);  тамызғыштағы 1М КNO³ ерітіндісі;  пинцет;  пробиркалары бар штатив (2 дана);  микроскоп;  заттық және жабынды шыны;  сүзгі қағазының жолақтары;

Алдыңғы жұмыстарда цитоплазманың маңызды қасиеті  – жартылай өткізгіштік туралы айтылған болатын, яғни бұл суды еркін босату қабілеті және еріген заттарды ұстап  қалу. Бірақ цитоплазманың идеалды  жартылай өткізгіштік қабілеті жоқ, себебі ол суды ғана өткізбей, сонымен қатар жоғары жылдамдықта көптеген заттарды өткізеді. Сол заттарға өсімдік жасушасына, тез өтетін метилді көкті жатқызуға болады. Кейбір өсімдіктер ұлпаларына көп мөлшерде метиленді көкті жинап алады.

Жұмыс барысы  

Екі пробирканы метиленді көкті ерітіндімен  толтыру керек. Бірінші пробиркаға элодеяның 2-3 өсіндісін салады, ал екіншісі бақылау пробиркасы болады. 2-3 сағаттан соң (немесе 1 тәуліктен кейін) өсімдігі бар пробирканы бақылау пробиркасымен  салыстырып, (жарық фонда қарау) боялу қарқындылығының өзгерісін анықтайды. Қарқынды боялған 1-2 жапырақты заттық шыныға салып, оған 1М КNO³ ерітіндісін тамызған соң жабынды шынымен жабады. 15-20 минут соң микроскоптың ең үлкен ұлғайтқышында қарау. Плазмолизденген жасушаның сүретін сал.

Бақылау нәтижелерін тіркеп, келесі сұрақтарға жауап беріңіздер:

1) метиленді  көк жасушаның қандай бәліктерінде  жиналады?

2) жасушадан  сыртқы ерітіндіде жұтылған бояудың  кері диффузиясының болмауын  қалай түсіндіруге болады?

3. жасушада метиленді көктің жиналуынан кейін жасуша тірі бола ма?

 

Әдебиеттер

 

1 Викторов  Д.П. Практикум по физиологии  растений. – 2-е изд.- Воронеж: Изд-во  ВГУ, 1991.- С. 22-23

 

                                          

 

2 Өсімдіктердің су алмасу физиологиясы

 

2.1 тақырып. Қор заттарының тұқымның ісінуіне әсер етуі

Құрал-жабдықтар:  бидай, асбұршақ және т.б. өсімдіктер тұқымдары;  әртүрлі салмақты техникалық таразы;  100-200 мл-лік 2 хим-қ стақан;  12×12 см мәрлі орамал;  сүзгі қағазы.

Құрғақ  тұқым ылғалды субстратқа бекіну негізінде, суды сіңіріп және ақуыз, крахмал, басқа гигрофилді коллоидтардың ісінуі нәтижесінде көлемі үлкейеді. Кейбір тұқымдарда үлкен қысым пайда болады. Ісінуі коллоидтар гидратациясына негізделген - заттардың су мен араласуы, ол судын қозғалғыштығының төмендеуіне әкеледі. Тұқымдардың ісінуі процесінде басты ролді ақуыздар атқарады. Ақуыздар гидратациясы 3 процестен тұрады:

1) О  және N полярлы топтары мен су  сутегінің арасындағы байланыс  сутектік түзілу барысындағы  электронейтралды гидратация;

2) иондық гидратация;

3) су  молекулаларының иммобилизациясы.

Бұл жұмыстың міндеті құрамындағы қор заттары – крахмал, ақуыз – қор заттары бар тұқымдардың ісіну процесін салыстыру (бидай тұқымында 16% ақуыз және 70% крахмал, ал асбұршақ тұқымы 74% ақ және 48% крахмал ).

Жұмыс барысы

Бидай, асбұршақ т.б. тұқымдарының өлшенген мөлшерін (2,5 гр.) мәрлі орамалшаға орап, стақандарға құйылған су құбырының суына ендіреміз. 3 сағат немесе 1 тәуліктен кейін тұқымдарды мәрлі қапшықшалардан алып, тез арада, сүзгі қағазбен кептіріп, өлшеу керек. Тұқымдар салмағын  артуын алғашқы көрсеткіштен пайыздың өлшемімен көрсету. Алынған нәтижелерді кестеге жазу.