Лабораторные методы обнаружение нитратов в растениях

Последнее время весьма актуальной стала проблема, связанная с контролем содержания нитратов в сельскохозяйственных растениях. Серьезный разговор по этой проблеме сегодня ведется на страницах прессы, по радио, телевидению. Высок интерес к ней и школьников. В связи с этим мы считаем целесообразным проведение в школе на уроках биологии лабораторного занятия по обнаружению нитратов в растениях.

Такое занятие было проведено нами с учащимися IX—X классов средней школы № 95 г. Харькова, занимающихся углубленным изучением биологии. Лабораторные и практические занятия в этих классах проводятся на базе кафедры ботаники естественного факультета Харьковского государственного педагогического института. Однако опыты по обнаружению нитратов могут быть успешно осуществлены и в школьных условиях, а результаты использоваться на уроках, при проведении деловой или ролевой игры по экологии.

После сообщения темы занятия учащимся предлагаются следующие вопросы: назовите и запишите на доске формулы известных вам неорганических соединений азота. Что такое нитраты? Каковы источники азота в почве? (Учащиеся называли фиксацию азота атмосферы симбиотическими и несимбиотическими азотофиксаторами; разложение органических веществ животного и растительного происхождения, минеральные удобрения.)

Далее следует рассказ учителя о путях превращения нитратов в растениях, об условиях, необходимых для этого превращения. Учитель сообщает, что корневые системы растений хорошо усваивают нитраты. В растении происходит восстановление нитратов до аммиака. (Учитель записывает на доске схему этого восстановления — см. схему № 1.) Он сообщает также, что в восстановлении нитратов принимают участие ферменты и углеводы. Аммиак, образующийся в процессе восстановления, реагирует с некоторыми органическими кислотами (пировиноградной, щавелевоуксусной и др.).

В результате такого взаимодействия образуются триаминокислоты: глутаминовая, аспарагиновая и аланин. Этот процесс носит название первичного амминирования. Учащиеся вспоминают, что такое аминокислоты, сколько аминокислот известно. Учитель сообщает также, что аминокислоты, которые образуются в результате первичного амминирования, и их производные — амиды являются материалом для построения остальных 17 аминокислот в процессах пере-амминирования (см. схему № 2). Если по каким-либо причинам цепь этих превращений нарушается (например, в результате избытка азотных удобрений в почве), то нитраты не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Часть их может пройти через паренхиму корня, подняться с восходящим током и отложиться в различных органах растения. Аминокислоты безвредны, они являются строительным материалом для белков, из которых построено все живое на Земле. Нитраты же в больших количествах вредны. В желудочно-кишечном тракте они превращаются в соли азотистой кислоты — нитриты, которые отравляют организм. При этом снижается работоспособность человека, возникает головокружение и даже потеря сознания, в крови увеличивается содержание молочной кислоты, холестерина, лейкоцитов, снижается количество белков, блокируется гемоглобин; нитриты могут вступать во взаимодействие с гемоглобином, образуя метгемогло-бин (вещество, угнетающее дыхательный центр).

После сообщения учителя и беседы с учащимися проводится лабораторное занятие. Школьникам предлагается, используя специальную методику, определить примерное содержание нитратов в листьях капусты белокочанной, в корнеплодах моркови, в клубне картофеля, в яблоке, тыкве; зафиксировать полученные результаты и сделать вывод.

нитрат растение влияние организм

Материал и оборудование

Раствор дифениламина в серной кислоте (0,1 г дифениламина растворяют в 10 мл крепкой серной кислоты), который хранят в темной склянке; пипетки; ступка с пестиком; предметное стекло; стеклянная палочка; растительные объекты, в которых будут определяться нитраты.

Определение нитрат иона в почве

Приготовление водной вытяжки

Другие статьи по экологии

Экологизация развития комплексов и секторов экономики
Агропромышленный и топливно-энергетический комплексы — крупнейшие в экономике. Сейчас они "утяжеляют" экономику, увеличивают ее природоемкость и закрепляют техногенный тип развития ...

Принципы взаимодействия общества и природы
Воздействие современных технических средств на природные условия общественного развития столь велико, что принимает ярко выраженные глобальные масштабы, и темпы изменения природы на поверхно ...

Экотропа в Воронцовском парке г. Москвы
Актуальность. Под экологической тропой понимают экскурсионный пешеходный маршрут, разработанный для ознакомления с ценными особенностями местного ландшафта, учитывающий задачи экологического ...