Лабораторная работа по экологии «Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза»

Полная версия 46 (час) лабораторных работ с видеоматериалами

Тип урока – комплексное применение ЗУН учащихся

Метод обучения - основаны на самостоятельном проведении учащимися экспериментов, исследований и выдвижение гипотезы. Определение путей ее реализации, подбор необходимых приборов и материалов самими учащимися.

Формы организации деятельности учащихся

Аутэкология — раздел экологии, изучающий влияние факто­ров окружающей среды на отдельные организмы (растения, жи­вотные, грибы, бактерии). Задача аутэкологии — выявление фи­зиологических, морфологических и других приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы и т.д. В последние годы у аутэкологии появилась новая задача — изучение механизмов реагирования организмов на различные ан­тропогенные загрязнения: физические, химические и биологиче­ские.

Совокупность всех популяций разных видов, проживающих на одной территории, вместе с окружающей средой называется эко­логической системой или экосистемой, например, лес, озеро, луг. В. Н. Сукачевым предложен термин биогеоценоз (жизнь; — Земля; — общий). Биогеоценоз включает две компоненты: биотическую — сообщество живых организмов (биоценоз) и абиотическую — совокупность неживых факторов среды.

Живые организмы, входящие в состав биогеоценоза, не одина­ковы с точки зрения ассимиляции ими вещества и энергии и раз­ложения органических соединений. В экосистеме выделяют три группы организмов: продуцентов, консументов и деструкторов.

Продуценты — организмы, которые могут строить собствен­ное вещество из минеральных компонентов, среди них можно назвать растения (фотоавтотрофы), микроорганизмы (хемоавтотрофы

Косументы — организмы, по­требляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). Выделяют консументы первого порядка — фитофаги, второго, третьего порядка — хищники.

Биодеструкторы — восстанови­тели, организмы, которые разлагают сложные органические ве­щества до минеральных веществ. Это в основном бактерии, гри­бы, мелкие беспозвоночные.

Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза (по содержанию углерода)

Фотосинтез — основной процесс аккумуляции вещества и энергии на Земле, в результате которого из СО2 и Н2О образу­ются органические вещества (в данной формуле — глюкоза):

6СО2 + 6Н2О + энергия све^та —— С6,Н\2О6 + 6О2 ^

Организмы-фото синтетики получили название продуцентов, в пищевых цепях экосистем они создают первичную органиче­скую массу, кроме того фото синтетики выделяют кислород. Кисло­родная атмосфера создана при их участии, что привело к появле­нию аэробного дыхания живых организмов Земли.

Один из способов измерения интенсивности фотосинтеза зак­лючается в определении образования органического вещества в растениях по содержанию углерода, который учитывается мето­дом мокрого сжигания, разработанным И.В. Тюриным для почв и модифицированным для древесных растений Ф.З. Бородулиной (Баславская, Трубецкова, 1964; Практикум... 1972).

Во взятом образце листьев определяется содержание углерода, затем листья выдерживаются 2—3 ч и более на свету и снова оп­ределяется содержание углерода. Разница между вторым и пер­вым определением, выраженная на единицу поверхности листа в единицу времени, показывает количество образовавшегося ор­ганического вещества.

В качестве индикатора применяют бесцветный раствор дифе­ниламина, который при окислении переходит в дифенилбензидинвиолет сине-фиолетового цвета. Бихромат калия окисляет дифениламин, и смесь приобретает красно-бурую окраску. При титровании солью Мора шестивалентный хром восстанавливает­ся в трехвалентный. В результате цвет раствора переходит в си­ний, а к концу титрования — в сине-фиолетовый. Когда же хром будет оттитрован, последующее добавление соли Мора вызы­вает переход окисленной формы индикатора в восстановленную (бесцветную); появляется зеленая окраска, которую придают рас­твору ионы трехвалентного хрома. Четкому переходу сине-фиолетовой окраски в зеленую мешают ионы трехвалентного же­леза, появляющиеся в процессе реакции. Чтобы сделать более ясным конец реакции титрования, ее проводят в присутствии ортофосфорной кислоты, которая связывает ионы Реъ+ в бесцветный комплексный ион [Ре(Р04)2]3- и предохраняет дифениламин от окисления.

Цель работы: изучить образование органического вещества в листьях разных древесных растений.

Материалы и оборудование: конические колбы на 250 мл; тер­мостойкие конические колбы на 100 мл; маленькие стеклянные воронки, используемые как обратные холодильники; бюретки; пробочное сверло или другое приспособление для выбивания дисков диаметром 1 см; мерный цилиндр; вегетирующие растения с симметричной широкой и тонкой листовой пластинкой (листья древесных растений).

Реактивы: 0,4 н. раствор бихромата калия (в разбавленной серной кислоте (1:1)); 0,2 н. раствор соли Мора; дифениламин; 85%-ная ортофосфорная кислота.

Ход работы. Лист вегетирующего растения разделите на две половинки вдоль главной жилки и на одной из них вырежьте про­бочным сверлом 3 диска диаметром 1 см, поместите на дно кони­ческой термостойкой колбочки объемом 100 мл, куда налейте 10 мл 0,4 н. раствора К2Сг207. Колбу закройте маленькой ворон­кой носиком вниз и поставьте на электроплитку с закрытой спи­ралью в вытяжной шкаф. Когда раствор закипит, добейтесь слабо­го кипения в течение 5 мин, иногда слегка взбалтывайте колбу круговым движением, чтобы диски были хорошо покрыты жид­костью. По верху колбы (не закрывая горлышко) укрепите поясок из нескольких слоев плотной бумаги, который предотвратит ожог рук при помешивании содержимого колбы и при ее перестановке

Затем колбу снимите с нагрева, поставьте на керамическую плитку и охладите. Жидкость должна быть буроватого цвета. Если окраска ее зеленоватая, то это указывает на недостаточное коли­чество бихромата калия, взятого для окисления органического вещества. В этом случае определение нужно повторить с боль­шим количеством реактива или меньшим количеством высечек.

К охлажденному раствору небольшими порциями в несколько этапов прилейте 150 мл дистиллированной воды, затем эту жид­кость постепенно перелейте в колбу на 250 мл, куда добавьте 3 мл 85%-ной ортофосфорной кислоты и 10 капель дифениламина. Взболтайте содержимое и оттитруйте 0,2 н. раствором соли Мора.

Схема записи результатов

Контрольные вопросы

1.Что такое фотосинтез?

2.Какие организмы в сообществах осуществляют процесс фотосин­теза?

3.Какова функция фотосинтеза в круговоротах веществ в экосисте­мах?

4.Как называют организмы, способные к фотосинтезу, по их функ­циональной роли в сообществах?

Фотосинтез,

Основы фотосинтеза

Фотосинтез у растений | самое простое объяснение

Механизм фотосинтеза

Ресурсы:

ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ Н.А. Иванова, Т. В. Сторчак, Э.Р. Юмагулова

(Учебно-методическое пособие)

Сайт YouTube: https://www.youtube.com/

Хостинг презентаций

-http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html