ФІЗІОЛОГІЯ РОСЛИН З ОСНОВАМИ МІКРОБІОЛОГІЇ

Електронний посібник

Головна

Анотація

Теоретичні відомості

Лабораторні заняття

Глосарій

Список використаних джерел

Укладачі

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ 2

Хроматографічний розподіл пігментів хлоропластів і вивчення їх оптичних властивостей. Визначення чистої продуктивності фотосинтезу

Мета. Набуття умінь і навичок у хроматографічному розподілі пігментів хлоропластів, вивчення їх оптичних властивостей, визначення чистої продуктивності фотосинтезу.

Завдання 1

Добування витяжки пігментів, розподіл пігментів на однорідній хроматограмі. Вивчення оптичних властивостей.

Об'єкти вивчення. Зелені листки.

Матеріали та обладнання: фарфорові ступки, насос Косовського, ножиці, мірні циліндри місткістю 25 мм, скляний циліндр з притертою кришкою, піпетки, чашки Петрі, скляні палички, хроматографічний папір, скріпки, етиловий спирт, бензол, петролейний ефір, безводний NaCО3, CaCО3.

Методичні вказівки

Для добування витяжки пігментів 0,5 – 1 г висічок з зелених листків без центральної жилки їх подрібнюють ножицями і кладуть у фарфорову ступку, охолоджену льодом, додають на кінчику скальпеля СаСО3 для нейтралізації кислот і близько одного грама безводного NaSО4.

Потім доливають 3 – 4 мл охолодженої суміші ацетону з етиловим спиртом у співвідношенні 3:1 і обережно розтирають з невеликою кількістю чистого кварцового піску.

Розтерту масу по скляній паличці переносять на скляний фільтр №3 і насосом Косовського відсмоктують у суху чисту колбу.

Після цього екстракт переносять у мірний циліндр або колбу на 25 мл і доводять сумішшю розчинів до риски, збовтують і визначають пігменти.

Розподіл пігментів на однорідній хроматограмі

На листок хроматографічного паперу розміром 16 × 16 см на відстані 2 см від нижнього краю обережно наносять піпеткою 1 мл витяжки у вигляді стрічки 12 см завдовжки.

Витяжку наносять у декілька прийомів. Після кожної порції хроматограму просушують.

По закінченні нанесення витяжки папір добре підсушують, згортають у циліндр, скріпляють верхні краї так, щоб нижні краї не стикалися, і вміщують у циліндр для розгонки. Перед цим у циліндр наливають 31 мл суміші бензолу і петролейного ефіру в об'ємному співвідношенні 2:1 або 3:1. Рівень розчинників повинен бути нижчим від нанесеної плями пігментів на папері 1 – 2 см. Якщо циліндр для розгонки великий, то на дно його ставлять чашку Петрі і виливають у неї суміш розчинників. Циліндр щільно закривають і обгортають папером або ставлять у темне місце на 20 – 40 хв.

Пігменти розподіляються завдяки руху висхідного потоку розчинників. Коли фронт розчинника підніметься на 14 см і на хроматограмі буде чітко видно розділені плями пігментів, папір виймають і висушують. На хроматограмі окремі плями пігментів розташовуються в такому порядку (згори до низу): каротин, лютеїн, віолаксантин, хлорофіл а, хлорофіл в, стартова пляма.

Зарисувати хроматограму.

Зробити висновки.

Оптичні властивості пігментів

Спектри поглинання пігментів вивчають за допомогою спектроскопа. Спочатку крізь призму спектроскопа пропускають промінь від природного або штучного джерела світла. Він розпадається на сім видимих кольорів: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Потім між джерелом світла і спектроскопом ставлять пробірку з витяжкою хлорофілу і розглядають добутий спектр. На місці червоних і синьо-фіолетових променів видно чорні смужки, оскільки ці промені поглинув хлорофіл. Ширина смужок поглинання залежить від концентрації хлорофілу, чим вона менша, тим слабше поглинання.

Впевнюються в цьому, розбавляючи вже досліджену витяжку спиртом. Потім розглядають спектри витяжок каротину і ксантофілу, в яких поглинання спостерігається в синьо-фіолетовій частині.

Зарисувати спектри денного світла у всіх розглянутих пігментів.

Зробити висновки.

Завдання 2

Визначення чистої продуктивності фотосинтезу

Об'єкти вивчення. Рослини кукурудзи.

Матеріали та обладнання: cушильна шафа, торсійні терези, різноважки, ножиці, металеві бюкси, коркові сверла, корки, міліметровий папір.

Методичні вказівки

1. У посівах на навчально-дослідній ділянці зрізають десять середніх рослин, обривають листя і зважують його.

2. Обчислити площу краще ваговим методом. Після цього всі рослини разом з листками розрізають на частини по 2 – 3 см завдовжки і висушують до повітряно – сухого стану.

3. Потім визначають масу абсолютно сухої біомаси 10 рослин і повторюють з ними ті самі операції. Чим більше дослідів проводять, тим точніше визначають роботу фотосинтетичного апарату.

4. Чисту продуктивність фотосинтезу визначають за формулою:

де ЧПФ – чиста продуктивність фотосинтезу, г/м2 за добу;

В1 – маса абсолютно сухої біомаси 10 рослин у перший строк визначення, г;

В2 – маса абсолютно сухої біомаси 10 рослин у другий строк визначення, г;

Л1 і Л2 – площі листкової поверхні 10 рослин, м2;

Д – кількість днів між першим і другим визначенням.

Дані розрахунків занести у таблицю.

Номер визначення	Маса всіх рослин	Маса всіх листків	Площа всіх листків	Маса абсолютно сухої біомаси	Чиста продуктивність фотосинтезу
1.
2.

Зробити висновки.

Питання для самоконтролю

1. На чому грунтується адсорбційний метод?

2. На чому грунтується метод визначення чистої продуктивності фотосинтезу?

3. У чому суть і своєрідність фотосинтезу?

4. Які перетворення спостерігаються в фотохімічних реакціях?

5. Яка залежність фотосинтезу від факторів навколишнього середовища?

6. Чим відрізняється фотосинтез типу С3 від С4?

7. Яка роль фотосинтезу у формуванні врожаю?

Попередня тема

На початок

Наступна тема