¤сімдік жасушаныњ физиологиясы

3 Фотосинтез

Краус әдісі пигменттердің көмірсу тектік қалдығы бар хлорофилл және көмір сутек болып табылатын каротин полярлы емес ерткішке өте ұқсас, ал екі негізді спирт болып табылатын ксантофилл (лютеин) бензинде ерімейді.

Пробирканы жауып, бірнеше рет қатты сілкіп тұндыру керек. Егер пигменттердің бөлінуі анық болмаса (екі қабатта жасыл түске боялған) тағы бензин құйып, шайқауды жалғастыру керек. Төменгі қабаттың лайлануын (судың артықшылығынан) спирт қосып жоюға болады. Төменгі спирттік және жоғарғы бензин қабаттарының болуын тіркеу (сурет салу).

Пигменттердің спирт пен бензиндегі әртүрлі ерткіштіктері туралы тұжырымдама жаса.

Бақылау сұрақтарға жауап беріңіздер:
1) Краус әдісі неге негізделген?

2) ұзын көмірсутектік құйырығы бар пигментті атаныз?

3) қандай пигмент көмірсутек болып табылады?

4) бензинде ерімейтін пигментті ата?

5) ксантофиллдің басқа атауын ата?

Әдебиеттер
1 Викторов Д.П. Практикум по физиологии растений. – 2-е изд.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.-С. 65 - 66


3.2 тақырып. Қағазды хроматография әдісімен пигменттік дақты бөлу

Құрал жабдықтар: кез-келген өсімдіктің жаңа жиналған жапырағы; 80%-ды ацетон; петролейлі эфир; СаСО₃; кварцты құм және үгітілген шыны; өлшемі 1,5х1,5 см хроматография үшін сүзгі қағаздың жолағы; келі мен келсап; шыны сүзгі қойылған таза, құрғақ тығыны бар Бунзен колбасы; шыны таяқша; Комовский насосы; вазелин; шыны бюкстер (2 дана); шыны цилиндр немесе ұзындығы 20-25 см, тығыны бар үлкен пробирка; бояу қарындаштары.

Пигменттерді хроматографиялық әдіспен айыруды ең алғаш орыс ғалымы М.С. Цветов енгізді. Бұл әдіс құрамында пигменттер қоспасы бар ерітіндінің адсорбент қабаты арқылы өтуіне негізделеді. Берілген ерітіндіде бірдей ерімейтін және түрлі адсорбцияланған әртүрлі дақтар әртүрлі жылдамдықпен қозғалып, адсорбенттердің әр жерінде орналасады. Ерітіндіде дақтар тез еріп және берілген адсорбенте ол нашар адсорбцияланса, онда ол тез қозғалып, ол осы дақ аймағында ұзақ уақытқа орналасады.

Қазіргі уақытта қағаз бетіндегі хроматография әдісі кең тараған.

Жұмыс барысы

Жаңа жиналған жапырақтарды ұсақтап, келіге салып, су мөлшерде СаСО₃ және кварц құмын немесе ұсақталған шыныны қосып, ацетонды баяу құя отырып ерітеді (2-3 г материалға 25 мл ацетон). Алынған ерітіндіні шыны сүзгі арқылы насоспен сора отырып оны таза құрғақ Бунзен колбасына сүзіп құяды.

Сорғышты (вытяжка) бюске құйып, оған сүзгі қағазынан қиып алған жолақтың ұшын батырды. Бірнеше минуттан соң сорғыш қағаз бойымен 1-1,5 см жоғары көтеріледі. Осы қағазды ауада кептіріп, оны қайта дақтар ерітіндісіне бірнеше секундқа батырады. Осы операцияны қағаздың жоғары жағында қара-жасыл түсті дақтар таралғанша 5-7 рет қайталайды. Осыдан кейін қағазды жолақтың ұшын барлық пигменттер 1-1,5 см көтерілу үшін таза ацетонға бірнеше секундқа батырады.

Жолақты ацетонның иісі кеткенше кептіріп түбіне петролейлі эфир құйылған цилиндр тігінен орналастырады. Жолақ ертіндіге боялмаған жағымен батырылып, ыдыстың қабырғасына жанаспау керек. Ол үшін оны ілпешекпен іліп қояды. Дақтар жарық әсерінен бұзылғандықтан, бөлуді жартылай қараңғы немесе әлсіз жарықта жүргізу керек.

10-15 минуттан соң ерітіндіні 10-12 см-ге көтеріледі. Осы кезде дақтар мына тәртіппен орналасады: астында хлорофилл б, үстінде хлорофилл а, одан кейін ксантофилл және бәрінен жоғары каротин, еріткішпен бірге көтеріледі.

Алынған хроматограмманың суретін салып, қағаздағы дақтардың бөліну себебі туралы қорытынды жаз;

1) қандай реакцияның көмегімен хлорофилдің күрделі эфир екенін дәлелдеуге болады? Осы реакцияның теңдеуін жаз.

2) қандай реакцияның көмегімен хлорофилл молекуласының құрамында магний атомы бар екенін дәлелдеуге болады? Осы реакция теңдеуін жаз.
Әдебиеттер
1 Викторов Д.П. Практикум по физиологии растений. – 2-е изд.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.-С.67-69


4 Өсімдіктердің минералдық қоректену физиологиясы
4.1 тақырып. Физиологиялық қышқыл және сілтілік тұздар

Құрал-жабдықтар: тамырларының ұзындығы 5-6 см бидай, арпа өскіндері; NH₄Cl ерітіндісінің 0,2 гр/л; 0,2 гр/л NaNO₃ ерітіндісі; әмбебап индикатор және түстер шкаласы; құрғақ мақта; 3 штативтегі пробиркалар; фосфор ыдысы; жарық өткізбейтін қағаз; шыныға арналған қарандаш.

Тұздар катиондары мен аниондары өсімдікке әртүрлі жылдамдықпен түседі. Тамыр катионды анионға қарағанда тез сіңіретін тұздар физиологиялық қышқылдар деп аталады: катионның орнына жасушадан бөлінетін сутегі ионы ертіндіде қалған анионмен қышқыл түзіп, ортаны қышқылдатады.

Физиологиялық сілтілі тұздардың анионы тез сіңіріледі. Ал оның орнына тамырлар ионын бөледі. Мысалы: NaNO

pH өзгерістерінің себептері түсіндіретін қорытындылар жасау.

1) физиологиялық қышқыл тұздар деп қандай тұздарды айтамыз?

2) анионы тез сіңірілетін тұздар қалай аталады?

3) ортаның қышқылдануы қалай жүреді?

4) pH өзгеруінің себептері неде?

5) физиологиялық қышқыл және сілтілі тұздардың айырмашылығы неде?

Әдебиеттер
1 Викторов Д.П. Практикум по физиологии растений. – 2-е изд.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991.-С.101-102


4.2 тақырып. Өсімдіктердегі нитратты анықтау
Керекті құрал-жабдықтар: коректік ерітіндіде немесе топырақта өсірілген өсімдік; тамызғыштағы концентерленген күкірт қышқылындағы 1%-ды дифеналамин ерітіндісі (оны қараңғы жерде сақтау керек; тамызғышты Петри чашкасының қақпағының үстіне қояды); қайшы; ақ фарфор тарелке; шыны таяқша; суы бар стақан; сүзгі қағазы.

Топырақтан тамыр арқылы сіңірілген азот қышқылының тұздары (нитраттар) өсімдікте аммиакқа дейін бірнеше этап арқылы қайта қалпына келеді. Осы әрбір этапты ерекше ферменттер (нитритредуктаза, нитратредуктаза) катализдейді. Аммиак кето қышқылымен (сірке және пирожүзім, α-кетоглютар) байланысып, қышқылдау процесі барысында бірінші ретті аминқышқылы – глутамин, аспарагин және аланин түзеді. Басқа аминқышқылдары трансаминирование жолымен түзіледі. Осы жоғарыда айтылғандарды жоба түрінде көрсетуге болады:

Еріген көміртегі мен жоғары белсенді ферменттердің құрамы жеткілікті болса, аталған биохимиялық процестер тамырда өтеді. Бірақ нитраттардың біразы тамыр паренхимасы арқылы өзгермеген күйде өтуі мүмкін. Бұл жағдайда нитраттар ксилема талшығына өтіп, сабақ бойымен жапырақтарға көтеріліп, нитраттар қалпына келеді. Нитраттарды қалпына келтіру үшін фото немесе тотықтырғыш фосфорлау процесінде түзілетін АТФ қажет.

Қандай да бір өсімдіктің жапырақ пластинкасының және қалемшесінің бөлшегін ақ тарелкеге салады. Осы бөлшектерді шыны таяқшамен езіп (таяқшаны таза сумен шаяды және сүртіп отырады), күшті күкірт қышқылындағы дифеналамин ерітіндісін 2 тамшы қосады. 1,5 -2 минуттан соң көк түстің боялу қарқындылығын бағалайды (кейін бояудың түсі өзгеруі мүмкін).

3-4 өсімдіктің әртүрлі түрлерін алып зерттейді. Сонымен қатар жарықта және көлеңкеде өскен өсімдіктің бір түрін алуға болады. Бесбалдық шкала бойынша көк түсті бағалап, кестеге қорытындысын жаз.

1) зерттелген өсімдіктің қандай мүшелерінде нитрат қалпына келді?

2) жапырақтағы нитраттың құрамына қандай сыртқы жағдайлар әсер етеді?

3) сақтықпен қолдану керек.

Бөлінген көміртегі диоксиді мөлшері бойынша тыныс алу интенсивтілігін анықтау үшін тұйық ыдысқа зерттеліп жатқан зат пен сілті ерітіндісінің белгілі мөлшерінің өлшемді көлемін орналастырамыз. Тыныс алу процесінде бөлінетін көміртегі диоксиді сілтімен әрекеттесіп, нәтижесінде ерітінді концентрациясы төмендейді:

Тәжірибе ұзақтығы өлшенді зат көлемі мен тынысалу интенсивтілігіне байланысты.

Барит ерітіндісі құйылғаннан кейін 20 минуттан соң бақылау колбасын титрлеуге болады (бұл уақытта колбаны шайқап отыру керек).

Тыныс алу қарқындылығын I = (a-b)х0,55/pt формуласымен есептейді, мұндағы а – бақылау колбасындағы заттың титрлеу нәтижесі; б – тәжірибе колбасындағы заттың титрлеу нәтижесі; 0,55 – 1 мл 0,025 н HCl-ға эквивалентті CO₂ мөлшері, мг; p - өлшенген зат, г; t –экспозиция, сағ.

Әртүрлі объектілердің тыныс алу қарықындылығын салыстыра отырып, қорытынды жасау.

Бақылау сұрақтар:

1) тыныс алу дегеніміз не?

2) тыныс алу реакциясының теңдеуін жазыңыз?

3) өсімдік өміріндегі тыныс алудың маңызы?

4) ашу дегеніміз не?

5) АТФ-ң тынысалудағы мәні