Фотосинтездік және тыныс алу циклдері арасындагы тәуелділік

    10 – сурет.Тыныс алуға тән тотығу-тотыксыздану процестерінің негізгі бағытгарын жан-жақты қарастырып, олардың өзара әрекеттерін, тәуелділігін және организмдегі жалпы заталмасу процестерімен де тығыз байланыстылығын байқауға болады (9-сурет). Жарықта бір мезгілде жүзеге асатын бұл екі процесте көмір қышқыл газы мен судын алмасуы өзара карама-қарсы екендігі байқалады. Фотосинтезде су мен көмір қышқыл газынан органикалық заттар (гексоза) түзілетін болса, тыныс алуда олар керісінше ыдырайды. Фотосинтездік Кальвин циклі мен тыныс алудағы Кребс циклінің тығыз байланыстылығы, осыларға ортақ өнім-фосфоглицерин қышкылының өзгеруінен анық байқалады.

2) Бүйірінде шыны түтігі бар шыны колба алып, оның ішіне қысқа пробиркаға концентрлі сілті ерітіндісі қүйып қойылады. Колбадағы пробирканың төңірегіне өніп келе жатқан өсімдік тұкымының біраз мөлшері салынады да, колбаның аузы тығынмен жабылады. Колбанын піыны түтігіне боялған су қүйылған химиялық стақанға батырып қояды. Өнуші түқым колба ішіндегі ауа күрамындағы оттегін сіңіріп СО₂ бөліп шығарады. Ал бөлінген СО₂ сілтіге сіңеді. Міне, сол себепті ыдыстың ішіндегі ауа кеміп, стақандағы боялған ерітінді шыны түтік бойымен жоғары көтеріледі.

 

12-жұмыс. Тыныс алу қарқындылығын СО₂ мөлшерінің белінуі арқылы (Бойсен-Иенсен бойынша) анықтау

Ва (ОН)₂ + СО₂ = ВаСО₃ + Н₂О.

 Белгілі уақыттан кейінгі қалған сілтіні түз қышқылымен титрлеу арқылы табады:

Ва (ОН)₂ + 2НСІ = ВаСІ₂ + 2Н₂О.

 Бүдан бүрын Ва(ОН)₂-ні химиялық стақанға қүйып, өсшдік материалымен өңдеместен НСІ титрленеді. Екі титрдің айырмашылығы өсімдіктің тыныс алуындағы бөлінген СО₂ мөлшерін көрсетеді. Тәжірибе жүргізу мерзімі өсімдік материалынын салмағы мен тәжірибе жүргізуге алынған материалдық ыдыстыц көлеміне байланысты.

Жұмыстың орындалуы: өсімдікті таразыда 5-10 г тартып алып, бинтгің үстіне салып, жан-жағы жиналып жіппен байланады да, ыдыстың аузын жабатын тығынның төменгі жағындағы скрепкадан жасалған ілгекке ілінеді. Тәжірибе жүргізетін ыдыстың ішіне 25 мл Ва (0Н)₂ ерітіндісін өлшеп кұйып, ілгегі бар тығынмен тез жабылады (1-сурет).

Уақыты белгіленіп жазып алынады. 30 минут тәжірибенің жүргізу кезінде ауық-ауық ВаСО₃-тен түзілген ерітінді бетіндегі қалқыған түз пленкасымен шайкап отырады. Уақыты болғаннан кейін өсімдік материалы бар тығын алып тасталынып бір тесігі бар тығынмен жабылып, сол тесіктен 2-3 тамшы фенолфталейн тамызылып НСІ-мен титрленеді. Бүл жүмысты орындау кезінде қалған уакытта өсімдігі жоқ көлемі тең ыдыс алып, оған 25 мл Ва (ОН)₂ ерітіндісін қүйып, 2-3 тамшы фенолфталейн тамызып НСІ-мен титрлеп бақылау есебі алынады. Тәжірибеге кеткен түз кышықылы мен бақылауға кеткен түз қышкылының айырымы табылады. Тәжірибеге жасыл пигменті бар өсімдік мүшесімен аныктау жүргізілетін болса, тәжірибе қараңғыға қойып анықталады. Оның себебі жасыл мүшелерде жарықтың әсерінен фотосинтез процесі өтеді. Тәжірибеден алынған сандар 2-кестеге толтырылады.

 

Өсімдік түрлері	Алынған г. салмақ	Ва(ОН)2 мл мөлшері	уақыт			Кеткен НСІ мл,мөлшері		Титр түзудегі айырмашылық	Тыныс алу қарқындылығы, мг/г
			Басталуы	аяқталуы	Ұзақтығы	Бақылауға кеткен	Тәжірибеге кеткен

 

Тыныс алу қарқындылығы мына формула бойынша шығарылады:

I_m/a=(а-б)*к*0,55/pt

 

Элодея жапырактарындағы каталаза ферментінің активтілігін анықтау

  Қажетті материалдар мен құралдар: микроскоп, затгық шыны, жабын шынысы, 3 %-дық сутегінің асқын тотығы (Н₂О), жапырақты элодея өскіні, спиртшамы, пробирка.

Бұл жұмысты орындау үшін элодея жапырағын пробиркадағы суға   салып,   үш   минут   қайнатып   тіршілігін  толык   жояды.   Бұл элодеяның өлген жапырагын өз алдына бір заттык шыныға салып,  оның үстіне 3 %-дық сутегінің асқын тотығы тамызылады. Препаратты жабын шынысымен жауып, микроскоппен бақылайды. Екінші заттық шыны алып, оның үстіне жас және жетідген элодея жапырақтарын салып, сутегінің асқын тотыгын тамызып, жабын шынысымен жауып, бүл препарат та микроскоппен бақыланады. Элодея жапырақтарының үстіне 3 %-ды сутегінің асқын тотығын тамызғанда, жапырақ клеткаларына еніп, ондағы каталаз ферменті сутегінің асқын тотығын О₂ мен Н₂О айырады. Ал қайнатылған жапырақ клеткаларына сутегінің асқын тотығы енгенмен,  ондағы каталаза ферменті бүзылғандықтан, оттегі көпіршектері бөлінбейді. Ал жас жаиырақтан Ог көпіршіктерінің бөлінуі жетілген жапыраққа қарағанда күшті болады.   

1.Минералдық ққоректену туралы ілімнің даму тарихы?

3.Минералдық элементтердің өсімдіктегі мөлшері

4.Магнийдің фотосинтез процесіне қажеттілігі неге байланысты?

5.Өсімдіктерді үстеме қоректендіру туралы не білесіз?

6.Тыңайтқыштарды қолдану тәсілдері?

7.Тұздардың физиологиялық реакциясы?

8.Өсімдіктің қоректенуіне жарықтың әсері?

9.Қандай амин қышқылдардың құрамына күкірт енеді?

10.Симпласт дегеніміз не?

Өсімдіктердің жалпы тіршілік дәуірі өсу және даму деген ұғымдармен сипатталады. Өсу процесі - өсімдік мүшесінің ұзарып, жуандап, көлемінің, салмағының ұлғаюымен және жеке мүшесінің (жапырақ, бұтақ, өркен, тамыр т.б.) жаңадан калыптасып, сандарының көбеюімен бейнеленеді. Өсімдіктердің және оның жеке мүшелерінің өсуі клеткаларының өсуіне байланысты. Жалпы айтқанда, өсу жеке мүшелерінің және тұтас өсімдік организмінің тіршілік әрекетінің нәтижесі болып есептеледі. Өсімдіктердің тіршілік мерзімі өсу және көбею деген екі кезеңге бөлінеді. 1-ші өсу кезенде жапырақтары, сабақтары, тамырлары қарқынды қалыптасып көбейіп бұтақталады, түптенеді, гүл мүшелері қалыптасады, 2-ші кезеңде өсімдік гүлденіп, жемістенеді. Бұл кезеңде мүшелерінің өсуі тоқтап, органикалық заттар сақтағыш (қор) мүшелеріне шоғырланады.

Өсімдіктердің дамуы деген ұғым сапалы физиологиялық және морфологиялық, биохимиялық өзгерістерді бейнелейді. Мұндай өзгерістер онтогенездің белгілі сатыларын - жастық шағын, жыныстық жетілуін, көбею, қартаю және тіршіліктің тоқтау кезеңдерін сипаттайды. Бір организмнің өзінде өсу мен даму құбылыстарының үйлесімділігі түрліше болуы мүмкін. Өсімдіктердің өсуі қарқынды жүріп дамуы баяу немесе керісінше, дамуы қарқынды болып, өсуі бәсеңдеуі мүмкін.

Қорыта айтқанда, өсу мен даму процестері өзара тығыз байланыстылықта және тәуелділікте жүзеге асады. Өсу мен даму құбылыстарының жалпы сипаты ең алдымен өсімдіктердің тұқым қуалаушылық белгілеріне, яғни генетикалық факторларға тығыз байланысты. Осы замандағы биологияда зат алмасудың, клеткалар мен ұлпалардың жіктелуі мен мамандануының, өздігінен реттелудің негіздерін одан әрі тереңірек зерттеуде. Клетканың физиологиясы мен биохимиясын, сондай-ақ генетикасын зерттеу үшін өсімдік клеткалары мен үлпаларын қолдан жасанды ортада өсіру әдісі көп мүмкіншілік туғызады. Осы әдісті пайдаланып жасанды қоректік орталарда, өте мұқият бақылауға болатын жағдайда өсімдіктің жекелеген протопластарынан бастап ұрыққа дейінгі бөліктерін қолдан өсіріп түтас жеке өсімдік алуға болады (13-сурет).

Оқшауланған ұлпаларда және нуклеиндік (Н) пен ауксиндік (А)

алмасу арасында тепе-тендігі жылжыған өсімдік клеткаларында

Жеке клеткалардың, ұлпалардың және мүшелердің өсуі сигмоидтық немесе 8 тәріздес қисық сызықпен бейнеленеді (14-сурет). Бұны өсудің үлкен қисық сызығы деп атайды. Өсудің сигмоидтық қисығы төрт негізгі бөліктен құралады: 1. Бастапқы пәрмендену (индукциялық) немесе лаг-кезеңде анық өсуді дайындайтын жасырын процестер жүреді; 2. логарифмдік (қарқынды) өсу кезеңде өсу уақытқа байланысты түзу сызықпен бейнеленеді; 3. Баяу өсу кезеңі; 4. Бір сарынды (стандартты) кезеңде өсудің көзге көрінетін процестері байқалмайды. Бұл құбылыс өсудің үлкен кезеңі деп аталады. Бұл тек жеке клеткаларға тән емес, тұтас өсімдік организміне тән.

     Өсімдіктің өсуі 3 кезеңге бөлінеді:

Ұрықтық (эмбриондық)  кезеңде клетканың барлығы цитоплазмаға толған вакуолсіз күйде болады. Көлемі белгілі шамаға жеткен алғашқы клетканың бөлінуінен екі жас клетка п.б. Олардың біреуі эмбриондық (меристемалық) күйінде қалады да 2-сі тікелей немесе біраз уақыт өткен соң жаңадан бөлініп белгілі ұлпа клеткаларына айналады. Меристема алғашқы және қайталама болып бөлінеді. Алғашқы меристема   ұрық ұлпаларынан тікелей қалыптасып өркеннің және тамырдың , прокамбийдің өсу төбешігіне (аймағына) айналады. Қайталама меристема тозды камбий (феллоген) эпидермис немесе ұрық клеткаларынан дамиды.

Клетканың созылып өсу кезеңінде көлемі ұлғайып, вакуолдер қалыптасады. Бұл клетканың көлемдері алғашқы меристемалық клеткаларға қарағанда бірнеше жүз есе ұлғаяды. Клетканың созылып өсуі ауксиннің, әсіресе гетероауксиннің әсерінен жеделдейді.

Жіктелу (дифференциалдану)  -эмбриондық клетканың қызметі жағынан белгілі бір бағыттарда дамуы. Бұнда меристемалық клеткалардан  паренхима, өткізгіш шоқтар, склеренхима талшықтар клеткалары қалыптасады.