МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Институт  Педагогики и Психологии

 

  Специальность: 050102 – Биология

  Выпускающая кафедра: Кафедра Биологии  
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по физиологии растений

Тема: Сравнение интенсивности дыхания прорастающих семян

различных растений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

Введение ……………………………………………………………………….3

Глава 1. Характеристика объектов исследования …………………………..5

Глава 2. Материал и методика исследования ………………………………..9 Глава 3. Обзор литературы …………………………………………………...10

Глава 4. Результаты исследований и их обсуждение ……………………….11

Выводы …………………………………………………………………………14                                                                                               

Список литературы…………………………………………………………….15

Приложения ……………………………………………………………………16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

     Трудно  себе представить, что в сухом  зерне, хранящемся в прекрасных условиях и при отсутствии каких-либо видимых изменений его качества, могут происходить сложные биохимические превращения. В организме каждого семени, хотя бы находящегося еще в состоянии покоя, т. е. в сухом виде, процесс жизни не останавливается, совершается постоянный, хотя и медленный, обмен веществ, поддерживающий жизнь зародышевой клетки. К исходным веществам, участвующим в процессе дыхания, относятся углеводы, к конечным продуктам - углекислый газ и вода. Но для процессов обмена веществ организму нужна энергия. Дыхание зерна как раз и является постоянным источником этой энергии.

     При набухании семян и последующем их прорастании дыхание значительно увеличивается. Прорастание семян — это переход их от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка. Этот процесс начинается при оптимальном для каждого вида и сорта растения сочетании внутренних и внешних (экологических) факторов — влажности, тепла и свободного доступа кислорода.

     Исследования  дыхания семян различных растений необходимо для того, чтобы разрабатывать оптимальные условия для их хранения и проращивания.  

Цель  работы:

Сравнить  интенсивность дыхания прорастающих семян гороха и ячменя.

 

Задачи 

1. Определить  интенсивность дыхания прорастающих семян гороха.
2. Определить интенсивность дыхания прорастающих семян ячменя.
3. Установить, как различается дыхание прорастающих семян гороха и ячменя.

Глава 1. Характеристика объектов исследования

 

     Ячмень (Hordeum vulgare L.) - это полевая культура семейства злаков, однолетнее растение с прямостоячим стеблем. В нем содержится 65-68% углеводов, 7-18% белка, 2,1 % жира, 1,5-2,5% золы и 3-5% клетчатки. Прорастать начинает при сравнительно низкой температуре (1-3°С), но оптимальная температура составляет 18-25°С. Зерно, не закончившее период послеуборочного дозревания, прорастает быстрее при пониженных температурах (6-8°С). В период прорастания растения чувствительны к неблагоприятным факторам среды (недостаток влаги, низкие температуры, образование почвенной корки, избыточное увлажнение и чрезмерная глубина заделки семян).  

     Горох посевной (Pisum sativum L.) - это одна из наиболее древних овощных культур. Горох - самый богатый источник белковых веществ. Бобы в технической зрелости имеют до 5-6% белка, а также ряд жизненно необходимых для человека аминокислот и витаминов. В зеленом горошке содержится 80% воды, 13% углеводов, 1% клетчатки, 0,7% золы. Семена крупные, масса 1000 шт. 150—400 г, всхожесть сохраняют в течение 5—6 лет. Они бывают различных типов - округлые, мозговые и переходные. 
 
 

Глава 2. Материал и методика исследования

  Материалы и оборудование:

     Проросшие семена гороха и ячменя, весы, 3 колбы с резиновыми пробками, пробка для титрования, пипетка, шприц (на 5 мл) для титрования, марлевые мешочки, нитки. 

  Методика исследования:

     Интенсивность дыхания зерна можно определять различными методами: по накоплению углекислого газа, по снижению содержания кислорода, по уменьшению сухой массы зерна, по количеству выделившегося тепла. Наиболее распространенным и простым считается метод, основанный на учете выделившегося при дыхании углекислого газа.

      На  дно колбы наливают 25 мл раствора Вa(OH)₂ или NaOH. Проклюнувшиеся семена (20 г) помещают в марлевый мешочек и с помощью нитки подвешивают внутри колбы, чтобы мешочек не касался раствора. Колбу ставят в зависимости от варианта опыта: в холодильник, в термостат, оставляют в комнатных условиях. Проводят титрование раствора Вa(OH)₂ раствором щавелевой кислоты с добавлением фенолфталеина. Отмечают объем С₂Н₂О₄ (А), который пошел на титрование раствора Вa(OH)₂. Через 20 минут из колбы достают мешочек с семенами, меняют пробку на специальную для титрования и проводят титрование баритовой воды. Отмечают объем С₂Н₂О₄ (В), который пошел на титрование раствора Вa(OH)₂ после экспозиции с семенами. Раствор щавелевой кислоты приготовлен с таким расчетом, что 1 мл его соответствует 1 мг углекислого газа. Поэтому получившаяся разница между объемами А-В в мл соответствует такому же количеству мг СО₂, которое выделилось при дыхании 20 г семян в течение 20 минут. Проводят перерасчет количества выделяющегося СО₂ при дыхании 100 г семян в течение часа (60 минут).

Глава 3. Обзор литературы

 

      Перед началом исследований, были собраны данные об особенностях дыхания семян. Более крупные семена обладают высокой энергией прорастания. Об интенсивности дыхание можно судить, измеряя количество выделяемого тканью CO2 либо поглощаемого ею O2. Сухие семена дышат очень слабо. При набухании и последующем прорастании семян дыхание усиливается в сотни и тысячи раз. Для прорастания семян необходимы прежде всего влага, кислород и тепло. На интенсивность дыхания влияет влага, содержащаяся в самих семенах. Дыхание зерна сопровождается выделением влаги, в виде пара. Относительная влажность воздуха в межзерновом пространстве при этом повышается, что приводит к новому увлажнению зерна, которое, в свою очередь, начнет дышать еще более энергично. 

     Зерно в основном состоит из белков, углеводов  и жиров. Углеводы и белки являются так называемыми гидрофильными коллоидами, т. е. веществами, молекулы которых способны связывать воду. Такое связывание происходит при постепенном поступлении влаги в зерно. Но в какой-то момент в зерне появляется свободная влага, т. е. вода, имеющая невысокую энергию связи с тканями зерна и легко из него удаляемая. Влажность зерна, при которой появляется свободная влага, называют критической. Часто под критической влажностью понимают влажность, при которой зерно начинает интенсивно дышать. Почему? Во-первых, свободная влага является той средой, растворяясь в которой дыхательные ферменты становятся активными. А без действия ферментов не происходят биохимические превращения, в том числе и процесс дыхания. Во-вторых, появление свободной влаги в зерне является необходимым условием для развития микрофлоры зерна, которая влияет на его сохранность. Величина критической влажности зависит в основном от химического состава зерна. Чем больше в зерне углеводов и белковых веществ, переводящих воду в связанное состояние, тем больше ее надо, чтобы она появилась в свободном виде.

     Характер  зависимости интенсивности дыхания  от влажности одинаков для семян всех культур, но величина критической влажности, определяемая химическим составом и биохимическими свойствами семян, различна. Так, для пшеницы, ржи и ячменя она составляет 14,5—15,5%, гороха — 17 — 18%. 
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 4. Результаты исследований и их обсуждение

 

      В период с двадцать пятого по двадцать восьмое марта 2010 года проводились исследования интенсивности дыхания прорастающих семян ячменя и гороха. Эксперимент был проведен в двух повторностях. Схема эксперимента (см. приложение 1).

      Двадцать  пятого марта семена гороха и ячменя были приготовлены для проращивания. Были отобраны семена без повреждений, их залили до половины водой и поставили в теплое место. Двадцать шестого числа семена набухли, двадцать седьмого - проклюнулись. Измерения дыхания были проведены двадцать восьмого марта.

      Результаты  представлены в таблицах: 

                                                                       Таблица 1. Результаты титрования:

 
 

Таблица 2. Количество выделившегося СО2:

  

     Полученные  результаты показывают, что интенсивность дыхания прорастающих семян гороха выше, чем ячменя. Это объясняется тем, что крупные семена гороха обладают более высокой энергией прорастания, которая необходима для процессов обмена веществ, поэтому и интенсивность дыхания у них сильнее, чем у ячменя.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выводы

  В  ходе проведенных нами исследований была определена интенсивность дыхания прорастающих семян гороха и ячменя. При этом выяснили, что:

1. Количество выделившегося СО2 при дыхании 100 семян               гороха = 180 мг/час.
2. Количество выделившегося СО2 при дыхании 100 семян              ячменя = 60 мг/час.
3. Семена гороха имеют более интенсивное дыхание, по сравнению с семенами ячменя.

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы 

1. Гроздинский А. М., Гроздинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. – Киев, 1973.

2. Долгачева В. С. Растениеводство: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: «Академия», 1989.