Растения тесно связаны с почвой, но они способны усваивать из почвы только минеральные вещества. Минеральное питание — такое же уникальное свойство растительного организма, как и фотосинтез. Оно лежит в основе автотрофности растений, т.е. их способности строить свое тело из неорганических веществ.
Работа 11. Признаки минерального голодания у растений
Вводные пояснения. Каждый из элементов минерального питания, поглощаемый растением, выполняет в растении определенную физиологическую роль. При недостатке элемента нарушаются физиологические процессы, связанные с участием того или иного элемента. Нарушение физиологических процессов проявляется в морфологии растений (изменяется внешний вид растения — например, появление карликовости растений, вызванной недостатком азота, изменение окраски и размеров листовой пластинки и т.д.). Хотя эти признаки не имеют строгой специфичности, по их совокупности можно выявить недостаток того или иного элемента минерального питания. Совокупность признаков, характеризующих недостаток элемента минерального питания, называется признаками минерального голодания растений(Приложение Б).
Материалы и оборудование.Листья комнатных растений, таблицы с признаками недостаточности различных элементов минерального питания, цветные карандаши.
Ход работы:
1. Рассмотреть картинки с изображением признаков недостатка элементов минерального питания у растений: азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы, железа, марганца, меди, цинка, бора, молибдена и кобальта. Зарисовать цветными карандашами в лабораторную тетрадь, сопровождая каждый рисунок описанием признаков недостаточности.
2. По листьям комнатных растений определить, имеются ли признаки недостатка элементов минерального питания у этих растений, какого элемента минерального питания недостаточно.
3. Сделать краткое сообщение (5-10 мин) о роли химических элементов в жизнедеятельности растений. Для этого необходимо выбрать один из необходимых растениям химических элементов (из макро- или микроэлементов).
План доклада о химическом элементе
1. Содержание элемента в растительных тканях:
-количество;
-семейства, виды растений, в тканях которых элемент содержится в больших количествах, или которые в элементе нуждаются в большом количестве;
-какие ткани, органы растения характеризуются наиболее высоким уровнем содержания элемента.
2. Физиологическая роль элемента.
3. Способность к транспорту и перераспределению в растении.
4. Внешние признаки недостаточности.
5. Стадии онтогенеза, на которых растения наиболее чувствительны к дефициту элемента.
6. Удобрения, способы внесения.
Контрольные вопросы:
1. Что такое признаки голодания у растений?
2. На каких органах и каким образом могут проявляться признаки недостатка того или иного элемента минерального питания?
Записи при разборе темы:
Задания в тестовой форме по разделу
«Минеральное питание растений»
1. К органогенам относят:
а) N б) S в) Fe г) P д) Ca
2.Относятся к макроэлементам:
а) N б) P в) K г) Ca д) Mg
3.Относятся к микроэлементам:
а) Ca б) Mo в) K г) Zn д) S
4.К зольным элементам относят:
а) K б) H в) C г) Fe д) S
5. Доступными для растений являются элементы минерального питания:
а) находящиеся в почвенном растворе
б) поглощенные почвой обменным путем
в) поглощенные почвой химическим путем
г) поглощенные почвой биологическим путем
6. Элементы минерального питания поглощаются клеткой:
а) в виде недиссоциированных солей
б) в виде ионов
в) вместе с поглощаемой водой
г) совместно с другими ЭМП
д) независимо от поглощения воды
е) не зависимо от других ЭМП
7. Транспорт ионов по ксилеме от корней к листьям осуществляется:
а) активно с помощью переносчиков; б) активно с помощью электрических сил;
в) пассивно за счет диффузии; г) пассивно с током воды
8. Ассимилируются в растениях следующие элементы минерального питания:
а) N б) P в) K г) Ca д) S e) Mg
9.Ассимиляцией элементов минерального питания называют процесс:
а) поглощение ЭМП из раствора
б) перемещение ЭМП в растениях
в) накопление ЭМП в листьях, плодах, семенах
г) включение ЭМП в органические вещества растений
10. Микроэлементы в растительных тканях обнаруживаются в форме:
а) органических соединений
б) оксидов
в) ионов
г) солей
Задачи
Задача 1.Определите за какое время вещество, коэффициент диффузии которого составляет 1,92·10-5 см2/с, диффундирует и равномерно распределится в растительной клетке с диаметром 70 мкм.
Решение: Время диффузии вещества можно рассчитать по формуле (следствие II закона Фика):
x2 
,
где х — расстояние в см,
D — коэффициент диффузии вещества, см2/с,
t — время в секундах.
Рссчитаем время диффузии:
t = 
, t= 
= 0,64 с
Задача 2.Чему равен коэффициент диффузии вещества, если известно, что за 1 час оно диффундирует на расстояние 3 мм от точки введения? Сколько нужно времени, чтобы это вещество диффундировало на расстояние 9 см от места введения?
Решение: Согласно следствию II закона Фика:
х2 ,
где х — расстояние в см,
D — коэффициент диффузии вещества, см2/с,
t — время в секундах.
Из формулы рассчитываем коэффициент диффузии и время:
D= 
= 
= 6,25*10-6 см2/с
t= = 
=3,2*106 с
Задача 3.Рассчитайте на какое расстояние за 10 минут диффундируют ионы кальция, коэффициент диффузии которых составляет 1,19·10-5 см2/с?
Решение: Расстояние, на которое диффундируют ионы, рассчитывается по формуле (следствие II закона Фика):
x2=4D*t, x= 
,
где х — расстояние в см,
D — коэффициент диффузии вещества, см2/с,
t — время в секундах.
Подставляем значения в формулу и находим:
х= 
= 0,17 см.
Задача 4.У каких листьев, молодых или старых, раньше появится хлороз при недостатке в почве растворимых соединений железа?
Решение: Хлороз — это разрушение пигмента хлорофилла вследствие ослабления фотосинтеза, при этом листья желтеют. Железо является составной частью ферментов, катализирующих синтез предшественников хлорофилла и обеспечивает два важных процесса — фотосинтез и дыхание. Железо — слабо реутилизируемый элемент, поэтому при его недостатке признаки хлороза в первую очередь появляются на молодых листьях.
Задача 5. Почему при недостатке кальция происходит размягчение и ослизнение растительных тканей?
Решение: В клетках большое количество кальция связано с пектиновыми веществами клеточной стенки и срединной пластинки, поэтому при его недостатке клеточные стенки ослизняются.
Вопросы к контрольной работе
1. Что такое органогены, макро-, микро- и ультрамикроэлементы?
2. Рассказать о транспорте ионов в клетку. В чем роль клеточных стенок и мембран?
3. Как происходит транспорт ионов по тканям корня в радиальном направлении?
4. В чем различие ксилемного и флоэмного транспорта?
5. Восстановление нитратов до аммиака в зеленой водоросли хлорелла значительно ускоряется под влиянием света. Каков возможный механизм этого влияния?
6. Какие основные признаки определяют необходимость данного элемента для жизни растения? Как это можно установить?
7. Какие основные функции выполняют питательные элементы?
8. С чем связана специфическая физиологическая роль фосфора? В состав каких необходимых соединений для жизни растений входит сера?
9. Каковы особенности физиологической роли металлов? Приведите примеры влияния отдельных металлов на активность ферментов.
10. На какие физиологические процессы оказывает влияние калий? В чем специфическая роль кальция для зеленых растений?
11. Почему при недостатке магния нарушается процесс фотосинтеза?
12. Каким образом железо и мель участвуют в процессах фотосинтеза и дыхания?
13. Недостаток железа вызывает хлороз молодых листьев, а недостаток азота –старых. Объясните почему.
14. Что такое антагонизм ионов? Как он проявляется? Каковы его причины?
15. Какие организмы могут усваивать азот из воздуха? Отметьте отличительные особенности симбиотических азотфиксирующих организмов? Что такое ассоциативные азотфиксаторы?
16. Почему клубеньки на корнях бобовых растений имеют розоватую окраску? Имеет ли это физиологическое значение? Если да, то в чем оно заключается?
17. Каковы основные источники азотного питания высших растений? Каковы специфические особенности действия каждого из них на физиологическую деятельность растений?
18. Каковы основные особенности восстановления нитратов и нитритов?
19. Какова роль бобовых растений в обеспечении урожая последующих культур?
20. Какие свойства почвы и растения необходимо учитывать при внесении удобрений?
21. Виды удобрений.
Дата: 2016-10-02, просмотров: 1058.
