6 Значение пробки для защиты растений от потери воды

В плазмалемме клеток функционирует протонный насос, выкачивающий ионы Н^+ наружу. Закисление апопласта способствует транспорту саха­розы и ионов К^+ из клеток мезофилла. Одновременно на мембране клеток активирует­ся переносчик, который в режиме симпорта переносит внутрь клеток сахарозу и ионы Н^+. Этот процесс осуществляется белками, сродство которых к сахарам возрастает при их протонировании.

Цель занятия: Оценить значение пробки для защиты растений от потери воды.

Материалы и оборудование: безлистные побеги древесных растений; нож; весы; пластилин.

Вводные пояснения

На стеблях древесных растений в конце первого лета возникает вторичная покровная ткань – пробка, толщина которой с каждым годом увеличивается. В клеточных стенках пробковой ткани откладывается суберин – жироподобное вещество, не проницаемое для воды и газов, вследствие чего протопласты опробковевших клеток отмирают.

После формирования пробковой ткани газообмен стебля осуществляется через чечевички.

Ход работы

Вырезать из побега исследуемого растения два одинаковых отрезка длиной 12-15 см и осторожно соскоблить у одного из них пробку до зеленой паренхимы (феллодермы).

Концы отрезков побега заделать пластилином для предотвращения испарения с поверхности срезов, после чего взвесить их с точностью до 0,01 г. Через 1 час повторить взвешивание.

Задание 1. Результаты записать в таблицу

Растение	Вариант опыта	Масса, г		Уменьшение массы
		исходная	через 1 ч	г	%
	с пробкой
	без пробки

Задание 2. Сделать вывод о значении пробки, указав, во сколько раз изменяется потеря воды побегом после удаления пробковой ткани.

7 Флюоресценция и химические свойства пигментов листа.

1865 Сакс – Проба на крахмал с использованием Йода 1875 Тимирязев: «Хлорофилл» – сенсибилизатор, вещество повышающее светочувствительность. Фотосинтез – единственный процесс, связывающий космическую энергию. 1881 Энгельман: Кислород выделяется из хлоропластов

Фоторедукция: Обнаружено у фотобактерий.

Кислород СО2 связывается в углеводы.

Реакция Хилла:

Пигменты

1897 Ненцкий и Мархлевский – Порфириновое кольцо

Молекула хлорофилла способна выполнять три важнейшие функции: 1) избирательно поглощать энергию света, 2) запасать ее в виде энергии электронного возбуждения, 3) фотохимически преобразовывать энергию возбужденного состояния в химическую энергию первичных фотовосстановленных и фотоокисленных соединений.

—

Продолжительность синглетного возбужденного состояния исчисляется 10"¹² — 10"⁹ с, и даже на прямом солнечном свету 1 квант света поглощается молекулой хлорофилла не чаще одного раза за ОД с. Большую часть времени молекула хлорофилла «про­стаивает». Поэтому роль пигментов антенных комплексов состоит в том, чтобы собирать и передавать энергию квантов на небольшое количество молекул реакционных центров П₆₈₀ и П₇₀₀, которые и осуществляют фотохимические реакции.

Фитол – гидрофобный остаток, прикрепляет молекулу к фосфолипидной мембране тилакоида Форбин – порфириновое кольцо с циклопентановым, составляют структуру, в которой 18 электронов возбуждаются на свету: Пирольные кольца в сочетании с метиновыми мостиками составляют систему коньюгированных одинарных и двойных связей, настроенных на фиолетовый спектр. Гидрирование двойной связи и Магний влияют на электроны, настраивая их на красную волну. S1 – уровень возбуждения при поглощении красной волны S2 – при поглощении синей волны Флуоресценция – электрон, возбужденный до S1, возвращается в S0, выбрасывая красную волну. Фосфоресценция – электрон возвращается в S0 из Т, выбрасывая более длинную (слабую) волну, длительный период после освещения.

Максимум поглощения света в оранжевом, желтом и зеленом спектре

Поглощение в фиолетово-синей и синей области. Передают энергию хлорофиллу. Защищают его от окисления О2.

Передача (миграция) энергии по пигментам антенных комплексов происходит по принципу индуктивного резонанса (без флуоресценции и переноса заряда).

Флуоресценция каждой молекулы-донора имеет более длинноволновый максимум по сравнению с максимумом ее поглощения и в большей или меньшей степени перекрывает зону поглощения акцепторной молекулы.

Реакционные центры. Белки, содержащие длинноволновые формы хлорофиллов (П₆₈₀ в ФС II и П₇₀₀ в ФС I) в коли­честве одна молекула на 200 - 400 молекул других хлоро­филлов и способные к первичному фотохимическому разделению зарядов, называют реакционными центрами.

Z, Пц и Q_а, А₂ — вторичные доноры и акцепторы. Их соответственно окисленное и восстановленное состояние более стабильно, чем состояние окисленных и вос­становленных компонентов в реакционных центрах. Таким образом, в реакционных центрах энергия возбужденного состояния хлорофилла преобразуется в энергию разделенных зарядов, т. е. превращается в химическую энергию.