точка роста. релеон. Москва реализация образовательных программ естественнонаучной и технологической направленностей по биологии
 Скачать 4.62 Mb.
|
|
Лабораторная работа № 4. Тургорное состояние клеток Теоретическая часть Тургор ― напряженное состояние клеточной оболочки. Он зависит от содержания воды в клетках. Уменьшение количества воды в клетках ведет к понижению тургора, ив результате этого растения становятся вялыми, увядшими. На содержании в клетках воды сказывается концентрация растворенных веществ в окружающей водной среде. При концетрации солей, сахаров и других веществ, равной их концентрации в цитоплазе (изотонической, тургор поддерживается на физиологически оптимальном уровне. При повышенной концентрации солей (гипертонической) тургор ослабевает, при пониженной (гипотоничскиой) — повышается. Тургор имеет большое значение для жизни растений. Он определяет упругость клеток и тканей взрослых растений, проростков, поддерживает листья и другие органы растения в тургесцентном состоянии, и обеспечивает определенное положение в пространстве. Практическая часть Цель работы выяснить зависимость тургорного состояния от количества вод в клет- ках. Оборудование и материалы цифровой датчик электропроводности, вода, М раствор хлорида натрия, пробирки, штатив, химические стаканы, фильтровальная бумага, нож или скальпель, линейка или штангенциркуль. Предметные стека, препаровальные стекла, препаровальная игла, пинцет, спиртовка, спички, пипетка, метиленовый синий, фильтровальная бумага, микроскоп, пророщенные семена или луковицы с корешками. Техника безопасности. Перед началом работы освободите рабочее место от посторонних предметов. Соблюдайте осторожность при работе с препаровальными иглами, предметными и покровными стёклами во избежание уколов и порезов. Не допускайте попадания красителя на кожу, глаза и одежду. Соблюдайте правила работы со спиртовкой во избежание ожогов. Приступайте к работе только тогда, когда убедитесь в исправности микроскопа. Точно выполняйте указания учителя при работе с ним в отношении порядка действий. По окончании работы приведите в порядок рабочее место. Порядок проведения эксперимента. Из мякоти клубня картофеля вырежьте два одинаковых брусочка размером 50х5х5 мм и точно измерьте их длину. 2. Подготовьте два химических стакана. В один налейте чистую воду, а во второй — 1 м раствор хлорида натрия (поваренная соль. Измерьте электропроводность воды и раствора поваренной соли с помощью цифрового датчика электропроводности. Один брусочек картофеля (образец 1) поместите поместите в пробирку с водой, а второй (образец 2) — в 1 М раствор хлорида натрия. Через 20―30 мин выньте брусочки из пробирок и обсушите на фильтровальной бумаге 99 БИОЛОГИЯ В содержание. Вырежьте из картофеля третий брусочек такого же размера. Он послужит контрольным образцом в вашем опыте. Сравните упругость трёх образцов и результаты внесите в таблицу. Измерьте, а затем сравните длину брусочков и результаты внесите в таблицу. По результатам измерений сделайте вывод, какой тип раствора (гипотонический, изотонический, гипертонический) находился в каждой пробирке. Перелейте содержимое пробирок в два отдельных маленьких стакана и измерьте электропроводность в них. Данные внесите в таблицу. Поданным таблицы рассчитайте изменение электропроводности в обоих случаях. Важно вначале работы проконтролировать точность измерения брусочков из клубня картофеля, чтобы в дальнейшем различия в длине были хорошо заметны. Обратите внимание! Следует обратить внимание учеников на том, зачем был взят третий брусочек картофеля для контроля (объективное сравнение тургесцентного состояния, почему третий брусок был вырезан не сразу, а после проведения опыта, перед самым сравнением (чтобы предотвратить потерю тургора из-за высыхания). Если в школе достаточное количество датчиков электропроводности, то данные по длине образцов в таблицу не заносятся, поскольку выводы о типе раствора можно сделать по изменению электропроводности. В этом случае время опыта можно уменьшить домин, достаточных для изменения показателя электропроводности. Электропроводность возрастает при использовании гипотонического раствора и уменьшается в растворе гипертоническом, оставаясь неизменной — в изотоническом. Если в школе недостаточно датчиков электропроводности, то рекомендуется использовать один датчик в демонстрационном варианте, а остальные учение будут определять только изменение упругости и длины образцов. Представление результатов наблюдений Показатели Образец Образец 2 Контроль Тип раствора гипотонический гипертонический - Изменение упругости Длина вначале опыта, мм Длина в конце опыта, мм 50 Изменение длины, мм - Электропроводность вначале опыта, мкСм Электропроводность в конце опыта, мкСм Изменение электропроводности выводы по вопросам. Остались ли первый и второй брусочки в тургесцентом состоянии и почему. Как тургорное давление зависит от количества воды в клетках 100 БИОЛОГИЯ В содержание. Как тургорное давление зависит от концентрации солей в окружающей среде? Контрольные вопросы. Почему в жаркие летние дни листья разных растений, например, огурцов, помидоров, увядают? Ответ: • в жаркую погоду увеличивается испарение, и клетки листьев растений теряют воду уменьшение количества воды в клетках приводит к снижению тургора, что выражается в увядании листьев. 2.Почему увядают растения при засолении почв? Ответ: • при засолении почв повышается концентрация солей в окружающей водной среде становится гипертонической, и вода из корней начинает поступать в почву потеря воды корнями нарушает восходящий ток воды по всему растению, которе постоянно теряет воду на фотосинтез и трансирацию; • уменьшение количества воды в клетках приводит к снижению тургора, что выражается в увядании растения. Выберите верный ответ. Тургор представляет собой: а) разновидность осмотического давления; б) результат действия сосущих сил; в) напряженное состояние клеточной оболочки; г) измеряемый уровень осмотического давления. Ответ: в. Лабораторная работа № Значение кутикулы и пробки в защите растений от испарения Теоретическая часть Кутикула — это бесструктурный слой, секретируемый эпидермисом и покрывающий его. Он состоит главным образом из воскоподобного вещества кутина, непроницаемого для воды и газов. Частичная проницаемость для них кутикулы в целом объясняется другими её компонентами. Обычно чем она толще, тем ниже интенсивность кутикуляр- ной транспирации. Если она тонкая, как, например, у некоторых папоротников, то растение может терять через нее 30―45% воды. Верхняя поверхность листьев двудольных, облучаемая прямым солнечным светом и обычно сильнее, чем нижняя, обдуваемая ветром, часто покрыта и более толстым слоем кутикулы. Воскоподобные компоненты этого слоя (включая и собственно растительный воск) могут практически полностью остановить кутикулярную транспирацию. Кроме того, листья с толстой кутикулой обычно гладкие и блестящие, те. отражают больше солнечного излучения и меньше нагреваются. Для выяснения защитной роли кутикулы и пробки можно взять клубни картофеля, покрытые пробковой тканью, и яблоки, покрытые кутикулой (либо однолетние и двух- -трёхлетние побеги одного вида растении одинаковые по массе. Лучше ветки резать на куски определенного возраста, одинаковые по массе и парафином запаивать срезы. Практическая часть Цель работы:выяснить роль кутикулы и пробки в защите от испарения воды с поверхности корней, побегов и клубней. Оборудование и материалы два свежих яблока и два клубня картофеля, весы, нож, полиэтиленовые пищевые пакеты, датчик относительной влажности воздуха 101 БИОЛОГИЯ В содержание Техника безопасности. Перед началом работы освободите рабочее место от посторонних предметов. Соблюдайте осторожность при работе с препаровальными иглами, предметными и покровными стёклами во избежание уколов и порезов. Не допускайте попадания красителя на кожу, глаза и одежду. Соблюдайте правила работы со спиртовкой во избежание ожогов. Приступайте к работе только тогда, когда убедитесь в исправности микроскопа. Точно выполняйте указания учителя при работе с ним в отношении порядка действий. По окончании работы приведите в порядок рабочее место. Порядок проведения эксперимента: Возьмите по два примерно одинаковых по массе клубня картофеля и яблока. По одному из них очистьте, то есть снимите слой покровной ткани ножом. Измерьте с помощью цифрового датчика влажность воздуха в помещении. Внесите данные о влажности вначале опыта в таблицу (одинаковая для всех образцов). Раскройте полиэтиленовый пакет и поместите в него первый образец и включенный цифровой датчик относительной влажности воздуха. Закройте пакет и выдавите из него воздуха затем герметизируйте пакет, перевязав его резинкой, шпагатом или скотчем. Через 5 мин отметьте показания датчика и внесите их в таблицу. Повторите пункты №№ 3―5 для остальных образцов. Рассчитайте насколько процентов возросла относительная влажность воздуха в каждом пакете. Обратите внимание! Если количество датчиков позволяет, можно сделать измерения одновременно во всех четырех пакетах. Если датчиков немного, то целесообразно разделить класс на группы по 4―5 человек на время работы. Представление результатов наблюдений Исследуемые образ- цы Относительная влажность воздуха в начале опыта, мм. рт.ст. в конце опыта, мм.рт. ст. изменение, Очищенное яблоко Очищенный картофель Неочищенное яблоко Неочищенный картофель выводы по вопросам. Какое значение имеют кутикула и пробка в испарении воды растением. Какая покровная ткань в большей степени влияет на испарение воды растением 102 БИОЛОГИЯ В содержание Лабораторная работа № Обнаружение нитратов в листьях Теоретическая часть Азот имеет большое значение в жизни растений. Он входит в состав белковых веществ, липоидов, нуклеиновых кислот, хлорофилла и других важных органических соединений. Азот поступает из почвы в основном в виде нитратов и солей аммония. Соли азотной кислоты (нитраты, поступая в корни растений, восстанавливаются в живых клетках корня до аммиака и, связываясь с кетокислотами, образуют аминокислоты, которые затем могут использоваться на построение белков. Однако часть нитратов сводным током может подниматься в листья. В листьях происходит фотохимическое восстановление нитратов и дельнейшее его включение в синтетические процессы. Опыт требует подготовки. Половину побегов задень до проведения работы необходимо срезать (лишить корневого питания) и поставить вводу на свету (для фитохимическо- го восстановления нитратов. Вторую половину побегов срезают непосредственно перед опытом. Практическая часть Цель работы:обнаружить нитраты в листьях растений и определить источник их по- ступления. Оборудование и материалы побеги комнатных растений (бальзамина, сингониу- ма или быстрорастущих видов семейства коммелиновые — традесканции, зебрины, сет- креазии), ступка с пестиком, ножницы, воронка, марля или бинт, химический стакан на 50 мл, цифровой датчик концентрации ионов, электрод нитрат-анионов, электрод сравне- ния. Техника безопасности. Перед началом работы освободите рабочее место от посторонних предметов. Соблюдайте осторожность при работе с препаровальными иглами, предметными и покровными стёклами во избежание уколов и порезов. Не допускайте попадания красителя на кожу, глаза и одежду. Соблюдайте правила работы со спиртовкой во избежание ожогов. Приступайте к работе только тогда, когда убедитесь в исправности микроскопа. Точно выполняйте указания учителя при работе с ним в отношении порядка действий. По окончании работы приведите в порядок рабочее место. Порядок проведения эксперимента. Отделите листья от побегов, а затем с помощью ножа на поддоне или специальной дощечке мелко порежьте листовые пластинки и черешки свежесрезанного растения так, чтобы заполнить ступку на две трети. Размелите образец в ступке до кашицеобразной массы. Уложите кусок марли, сложенный вдвое на воронку, установленную над стаканом. Перенесите кашицу на марлю и отожмите е, собрав узелком четыре конца марли. Если слой растительного сока получился менее 2 см, повторите действия сначала. Присоедините к датчику ионов Электрод нитрат-анионов и электрод сравнения, а затем подключите датчик к регистратору данных. Опустите в стакан с соком листьев электроды, произведите пять измерений и внесите данные в таблицу. Повторите действия №№ 1―7 с листьями растения, выдержанного в течение суток на водном питании. Рассчитайте среднее арифметическое концентрации нитратов для обоих проб сока и сравните полученные значения между собой 103 БИОЛОГИЯ В содержание Обратите внимание! Помимо побегов можно использовать листья растений с укороченными побегами хлорофитум, дримиопсис, нефролеписа вместо комнатных растений — и приобретенную зелень (салат, петрушка, укроп) либо листья сельскохозяйственных растений, принесенные учениками. Для ускорения подготовительной части работы учитель может на глазах класса измельчить листья в блендере и раздать ученикам готовую кашицу либо сразу отжатый сок листьев. В этом случае на уроке может быть выполнена вторая лабораторная работали- бо исследовано несколько видов растений. Представление результатов наблюдений Исследуемые образцы Концентрация нитратов, моль/л Сумма, моль/л Среднее, моль/л 1 2 3 Свежесрезанные листья Выдержанные листья Выводы: Сформулируйте выводы по вопросам. Какие источники нитратов для растений вызнаете. Существуют нормы по содержанию нитратов. Опасно ли для человека повышенное содержание нитратов в растениях? Оценка физиологических резервов сердечно-сосудистой системы Лабораторная работа № 1 Измерение артериального давления при помощи цифровой лаборатории Releon Цель работы:ознакомиться с методами оценки состояния сердечно-сосудистой си- стемы. Задачи: • оценить резервы сердца по определению систолического и минутного объема в покое и после физической нагрузки оценить устойчивость к гипоксии, используя пробу с задержкой дыхания оценить состояние кардиореспираторной системы, используя пробу с задержкой дыхания оценить состояние кардиореспираторной системы, используя пробу Кремптона. Теоретическая часть Транспортная роль системы кровообращения имеет важное значение для обмена веществ и энергии как в покое, таки при двигательной деятельности. Физиологические исследования направлены на выявление закономерностей деятельности сердца и сосудов. Кровообращение обеспечивает все процессы метаболизма в организме человека и поэтому является компонентом различных функциональных систем, определяющих гомеостаз. Выполняя одну из главных функций — транспортную сердечно-сосудистая система обеспечивает ритмичное течение физиологических и биохимических процессов в организме человека. К тканями органам по кровеносным сосудам доставляются все необходимые вещества (белки, углеводы, кислород, витамины, минеральные соли) и отводятся продукты обмена веществ и углекислый газ. 104 БИОЛОГИЯ В содержание Сердечно-сосудистая система выполняет регуляторную и защитную функции ив содружестве с нервной и гуморальной системами играет важную роль в обеспечении целостности организма. Сосудистая система делится на кровеносную и лимфатическую. Эти системы анатомически и функционально тесно связаны, дополняют друг друга. Кровеносная система состоит из центрального органа кровообращения — сердца, ритмические сокращения которого дают движение крови по сосудами самих сосудов. Лимфатическая система состоит из лимфатических сосудов, узлов и протоков. Важнейшей характеристикой производительности сердца является систолический объём, характеристикой которого является артериальное давление. Артериальное давление — это давление крови в крупных артериях человека. Систолический объём- это количество крови, выбрасываемое желудочками сердца при одном сокращении. Историческая справка: Артериальное давление впервые было измерено в 1733 году английским естествоиспытателем St. Hales. Во введенной в артерию лошади стеклянной трубке он зафиксировал подъем крови на 8 футов и 3 дюйма выше уровня левого желудочка сердца. В дальнейшем St. Hales неоднократно повторял этот эксперимент на разных животных. Ему удалось измерить давления в периферических артериях и венах и, по-видимому, даже в легочной артерии, поскольку известно, что St. Hales впервые измерил температуру крови в легких. Должно было пройти около 100 лет, чтобы эксперимент St. Hales нашел применение в практической медицине. J.L. Poiseuille в 1828 году для прямого измерения давления в артерии животного применил ртутный монометр, a C.Ludwig, соединив его с движущимся барабаном, впервые записал пульсирующую кривую артериального давления (сфигмограмму. Прибор был автором назван кимографом ив течение многих последующих лет служил основным средством для регистрации различных физиологических процессов. С этого времени берут начало сфигмографические методы регистрации гемодинамики Различают два показателя артериального давления: Систолическое (верхнее) артериальное давление (СД) ― это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца, характеризует состояние миокарда левого желудочка и равняется 100―120 мм рт.ст. Диастолическое (нижнее) артериальное давление (ДД) ― это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца, характеризует степень тонуса артериальных стенок и равняется 50―80 мм рт.ст. Кровяное давление — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным. Выделяют следующие виды кровяного давления внутрисердечное, капиллярное, венозное. Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, сокращенно мм рт.ст. Значение величины артериального давления 120/80 означает, что величина систолического давления равна 120 мм рт.ст., а величина диастолического артериального давления равна 80 мм рт.ст. Разность между величинами систолического и диастолического давлений называется пульсовым давлением (ПД). Оно показывает, насколько систолическое давление превышает диастолическое, что необходимо для открытия полу- лунного клапана аорты вовремя систолы. В норме пульсовое давление равно 35―55 мм рт.ст. |