Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
Вводные пояснения. Поглощение элементов минерального питания обеспечивается либо пассивными механизмами, например диффузией (обычно при концентрациях солей, превышающих 1 мМ), либо энергозависимым путем, т. е. с затратой энергии дыхания, когда концентрация солей меньше 1 мМ, что обычно наблюдается в почвенном растворе. Поглощение ионов калия, аммония, фосфата, нитрата, сульфата в сильной степени зависит от метаболической активности корня. Большинство двух-трехвалентиых катионов поглощается только пассивным путем даже при концентрациях, меньших Ю~3 М.
Известно, что энергозависимые механизмы поглощения ионов тесно связаны с дыханием корней, и, очевидно, если последний процесс подавить каким-либо ингибитором, то скорость поглощения соответственно уменьшится. В качестве такого ингибитора в работе используют динитрофенол — специфический разобщитель окислительного фосфорилирования, который останавливает образование АТФ на этапе появления высокоэнергетического интермедиата.
Цель работы — определение зависимости поглощения ионов калия и кальция от способов их поступления в ткани корня и времени поглощения.
Порядок работы. Десять проростков десяти-четыр-надцатидневных растений пшеницы (овса, ячменя) погружают корнями в стаканы на 50 мл, заполненные следующими растворами:
в контрольные стаканы вносят по 10 мл 2,5 мМ раствора КС1 и 5 мМ раствора СаС12 и доводят до 50 мл дистиллированной водой; таким образом, исходная концентрация калия соответствует 0,5, а кальция — 1 мМ/л;
в опытные стаканы вносят те же растворы солей, а затем 5 мл 10~3 М динитрофеиола (ДНФ) и доводят объем дистиллированной водой до 50 мл; концентрация ДНФ в стакане соответствует 10-4 М.
Всего следует приготовить четыре стакана с контрольными растворами и три с опытными. Отобранные проростки одновременно погружают в первый контрольный и первый опытный стаканы, фиксируют время погружения. Через 30 мин проростки переносят в другую пару стаканов, затем также на 30 мин в третью. В интервале между погружениями в четвертом (без растений) стаканчике и в освободившихся от растений стаканчиках определяют концентрации калия — на пламенном фотометре, кальция — трилонометрическим методом.
Определение концентрации кальция трилонометрически. Для определения концентрации кальция трилонометрическим методом из стаканчика с исходной пробой и опытных стаканчиков берут по 20 мл раствора, помещают его в коническую колбочку на 100 мл, добавляют еще 20 мл дистиллированной воды. Затем вносят на кончике ножа индикатор на кальций (мурексид) и 2 мл 10%-го раствора КОН.
Раствор титруют 0,005 и. раствором трилона Б (динат-риевая соль этилеидиамииотетрауксусиой кислоты). Конец титрования отмечается переходом окраски от интенсивного ярко-розового цвета в фиолетово-сиреневый:
1 мл пошедшего на титрование трилона соответствует 0,1 мг кальция.
Результаты определений записывают по форме (табл. 46 и 47). По полученным данным строят график зависимости поглощения калия и кальция от времени. На основании результатов опытов делают выводы.
46. Определение ионов калия
Вариант Показания прибора Концентрация К+, мМ Поглощено К+,
мМ
исходная через 30 через 60 через 90 исходная через 30 через 60 через 90 за 30 мин Ш И
проба мин мин МИЗ проба мин мин мин Я №
Я Я
8 О
cd О)
со rt
со
Контроль
ДНФ
47. Определение ионов кальция
Bapsias т
Пошло I а титрование трилона Б, мл
Содержание С а2 "I" и пробе, мг
Когцеитра-ци я С а2 + , мМ
и
Пог.пощ еио С а2'!',
ММ
Контроль
ДНФ
Определение концентрации калия и других элементов минерального питания пламенным фотометрическим методом. Перед определением калия на пламенном фотометре знакомятся с инструкцией по работе с прибором, пользуются указаниями и помощью преподавателя. Вычисления концентрации калия в стаканах выполняют с использованием калибровочного графика для калия в интервале концентраций 4. . .20 мг/л.
Метод пламенной фотометрии основан на возбуждении атомов химических элементов в пламени ацетилена или пропана. Возбужденное состояние определяемого элемента характеризуется отличным от другого элемента спектром излучения.
Количественное определение основано на зависимости между интенсивностью спектров излучения элемента и его концентрацией в растворе. Эта зависимость выражается уравнением:
