11-ҚГБ сынып Биологиядан зертханалық жұмыс жинағы ЖАУАПТАРЫМЕН

№1.Зертханалық жұмыс "Иммобилизациялаудың ферменттердің белсенділігіне әсерін зерттеу".

Мақсаты: зат-ингибитор әсерінен ферменттердің катализдік белсенділігінің төмендеуіне немесе тоқтауына көз жеткізу.

Құрал-жабдықтар: дистилденген су, сутек пероксиді, кір жуатын ұнтақ (ПАВ ерітіндісі – беттік белсенді заттар) және тұздардың 1%-дық ерітінділері, металдардың катиондары – мыс (CuSO4), қырыққабат немесе картоп шырыны (егер зертханалық жұмыс алдында дайындалатын болса, онда ұсақ үккіш және сүзгі қағазы (не сығу үшін дәке), су моншасы немесе спиртшам мен тигель, сынауықтар жиыны, тамшуырлар, колбалар не стақандар, қысқыш. Қолданылатын сынауықтардың саны пайдаланылатын реактив мөлшеріне байланысты. Егер кір жуатын ұнтақ ерітіндісі мен мыс тұзы қолданылатын болса, онда 12 сынауық; картоп шырыны үшін 6 және қырыққабат шырыны үшін 6 сынауық керек. Егер тек бір өсімдік шырыны, бірақ екі бірдей бейорганикалық реактивтер қолданылатын болса, онда 6 сынауық қажет. Егер зертханалық эксперименттер екі, үш рет тексерілетін болса, сынауық саны сәйкесінше 2–3 есе артық болуы керек.

Жұмыс барысы

1. Дайындалған қырыққабат шырынын дистилденген сумен 10 есе сұйылтып, 5 сынауыққа (шамамен 0,5–1,5 мл-ден) құйыңдар. Басқа 5 сынауыққа сумен 2–3 есе сұйытылған картоп шырынын құю қажет.

2. 2 сынауыққа тигельде немесе су моншасында қайнатылған қырыққабат және картоп шырынының ерітіндісін құямыз.

3. Қалған сынауықтарға қолда бар реагентті (мыс тұзын және кір жуатын ұнтақ ерітіндісін) құйыңдар. Барлық сынауықта шырын мөлшері бірдей болуын және реагент мөлшері шырынның 1/2 бөлігінен асып кетпеуін қадағалаңдар.

4. Әрбір сынауықтарға 5 тамшыдан сутек пероксидін тамызамыз. Сынауықтардағы заттарды араластырыңдар.

5. 3–15 минут бойы ерітіндідегі өзгерістерді (түсі, көпіру) бақылаңдар. Алынған мәліметтерді кестеге жазыңдар.

	Әсер етпеу	Қайнату	Кір жуатын ұнтақ	CuSO4
Қырыққабат шырыны
Картоп шырыны

6. Берілген сұрақтарға жауап беруге тырысып көріңдер.

1. Қайнаған соң фермент белсенділігінің тоқтау механизмі олардың ПАВ-пен не ауыр металдардың тұздарымен әрекеттескен соң белсенді болмау (иммобилизация) механизміне ұқсас деп есептейсіңдер ме?

2. Сендердің «ферменттің белсенді орталығының» әдеттегі субстратқа қарағанда басқа затпен әрекеттесуі туралы түсініктерің қалай сәйкес келеді?

3. Ауыр металл тұздарының химиялық құрамбөліктері «ферменттің белсенді орталығына» тұруы мүмкін бе?

4. Зертханалық жұмыс барысында алынған эксперимент мәліметтерін пайдаланып, оны дәл анықтауға болады ма?

5. Егер «ферменттердің белсенді орталығына ұқсастық» ауыр металдардың тұздарында оттекке қарағанда жоғары десек, олар ағзаға түскен кезде қалай болады?

№1 Зертханалық жұмыс: "Иммобилизациялаудың ферменттердің белсенділігіне әсерін зерттеу"

Мақсаты:

Зат-ингибиторлардың (мысалы, ауыр металл тұздары мен кір жуатын ұнтақ ерітіндісі) ферменттердің катализдік белсенділігін төмендету немесе толық тоқтату қабілетін бақылау.

Керекті құрал-жабдықтар:

• Дистилденген су.

• Сутек пероксиді.

• Кір жуатын ұнтақ (ПАВ ерітіндісі – беттік белсенді заттар).

• Тұздардың 1%-дық ерітінділері (мысалы, мыс тұзы – CuSO₄).

• Қырыққабат шырыны.

• Картоп шырыны.

• Ұсақ үккіш, сүзгі қағазы (немесе дәке).

• Су моншасы немесе спиртшам мен тигель.

• Сынауықтар жиыны, тамшуырлар, колбалар, стақандар, қысқыш.

• Қажетті сынауық саны: 6–12 (қолданылатын шырыны мен реагенттерге байланысты).

Жұмыс барысы:

1. Шырынды дайындау және сұйылту:

   • Қырыққабат шырынын дистилденген сумен 10 есе сұйылтып, әрқайсысына 0,5–1,5 мл-ден 5 сынауыққа құйыңыз.

   • Картоп шырынын 2–3 есе сұйылтып, әрқайсысына 0,5–1,5 мл-ден басқа 5 сынауыққа құйыңыз.

2. Қайнату:

   • 2 сынауыққа қайнатылған қырыққабат және картоп шырынын бөліңіз.

3. Реагенттерді қосу:

   • Қалған сынауықтарға мыс тұзының ерітіндісін және кір жуатын ұнтақ ерітіндісін қосыңыз.

   • Барлық сынауықтарда шырын мен реагенттердің көлемін бірдей ұстаңыз (реагент шырын көлемінің 1/2 бөлігінен аспауы қажет).

4. Сутек пероксидін қосу:

   • Әрбір сынауыққа 5 тамшы сутек пероксидін тамызып, жақсылап араластырыңыз.

5. Бақылау:

   • Сынауықтардағы өзгерістерді (түсі, көпіру) 3–15 минут бойы бақылаңыз.

   • Бақылау нәтижелерін төмендегі кестеге енгізіңіз.

Бақылау нәтижелері:

Шырын түрі	Әсер етпеу (бақылау)	Қайнату	Кір жуатын ұнтақ	CuSO₄ (мыс тұзы)
Қырыққабат шырыны	Белсенді көпіру	Көпіру жоқ	Әлсіз көпіру	Көпіру жоқ
Картоп шырыны	Белсенді көпіру	Көпіру жоқ	Әлсіз көпіру	Көпіру жоқ

Қорытынды:

1. Қайнату нәтижесінде ферменттер денатурацияға ұшырады, сондықтан олардың белсенділігі толық тоқтады.

2. Ауыр металл тұздары (Cu²⁺) ферменттің белсенді орталығына әсер етіп, оның субстратпен байланысуын тежейді.

3. Кір жуатын ұнтақ ферменттердің белсенділігін әлсіретеді, бірақ толық тоқтатпайды.

4. Эксперимент ферменттердің ингибиторлар әсерінен өзгеру механизмін нақтылауға мүмкіндік берді.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Экспериментті дұрыс ұйымдастыру:

   • Сынауықтарды дайындап, ерітінділерді дұрыс мөлшерде қосты.

   • Барлық шарттарды сақтады (шырындар мен реагенттердің көлемін бірдей ұстау).
     2 балл

2. Зерттеу барысында бақылау жүргізу:

   • Ерітіндідегі өзгерістерді (түсі, көпіру) мұқият бақылап, нәтижелерін кестеге енгізді.
     2 балл

3. Қорытынды жасау:

   • Алынған мәліметтерді дұрыс талдап, ферменттердің белсенділігіне әсер етуші факторларды сипаттады.
     2 балл

4. Сұрақтарға жауап беру:

   • Сұрақтарға ғылыми дәлелдермен жауап берді, ингибиторлар әсерінің механизмін түсіндірді.
     2 балл

5. Алынған деректерді түсіндіру:

   • Зертханалық деректерді дұрыс талдап, фермент белсенділігінің төмендеу механизмдерін анықтады.
     2 балл

№2.Зертханалық жұмыс "Әртүрлі өсімдік жасушаларында фотосинтездеуші пигменттердің болуын зерттеу".

Маңызды! Ацетон, бензин мен спирттің булануы қауіпті болғандықтан, мұғалім жұмысты көрнекі түрде жүргізеді. Қолданылған реактив мөлшері 1 мл-ден аспауы тиіс. Жұмысты жүргізген кезде бөлмені желдетуді ұмытпаңыз.

Мақсаты: Әртүрлі өсімдік жасушаларында фотосинтездеуші пигменттердің болуын зерттеу.

Материалдар мен құрал-жабдықтар: 1) 2-3 өсімдік жапырағы (элодея, амариллис, традесканция, пеларгония немесе сыныпта бар басқа өсімдік); 2) қайшы және қыш (керамикалық) келі (болса майдаланған шыны ұнтағы); 3) реактивтер: этил спирті, бензин (түссіз), ацетон 80%; 4) зертханалық сынауықтар, Петри табақшасы (диаметрі әртүрлі; 2 дана), құйғыш (воронка); 5) сүзгі қағазы.

Жұмыс барысы

Зерттелетін өсімдік жапырағын (жеке, араластырмай) алдымен қайшымен майдалап, сосын келіде ұнтақталған шынымен немесе шынысыз езеді.

Әр өсімдіктен жасалған ботқа массасын жеке колбаға немесе сынауыққа құйып, спирт (спирттің ацетонмен қоспасын) қосады. Жақсылап араластырып, таза сынауыққа құйғыға салынған сүзгі қағазы арқылы сүзеді.

Ескерту: әрбір өсімдіктің ботқа массасына сүзгі қағазын ауыстыруды және жеке ыдысты – сынауықты пайдалануды ұмытпау керек. Сүзгі қағазының орнына салфетканы немесе қағаз сүлгіні пайдалануға болады.

Сүзгі қағазынан дөңгелектеп кесіп алып (дөңгелек саны зерттелетін өсімдік санына тең болуы тиіс), Петри табақшасынан кішкентай ернеуге оңай орналастыратындай болуы керек. Дөңгелекте paдиусы бойынша ортасына жеткізбей екі кесік жасап, алынған «тілшені» сәл төменге қарай қайыру қажет (суретті қараңдар).

Пигментті массаны алдымен жақсылап шайқап алып, кейін тамшуыр арқылы дөңгелек қағаздың ортасына тамызады. Масса жайылып кетпеуін, бірақ қанық жасыл түсті болуын қадағалау керек. Ол үшін 1 рет емес, 2-3 рет тамызу қажет. Тамызылған пигменттері бар дөңгелек қағаздарды кептіріп, қағаз «тілше» түсетіндей етіп, бірақ дөңгелек қағазға тигізбей алдын ала бензин құйылған (шамамен 0,5 см) Петри табақшасының шетіне орналастыру керек. Петри табақшасын диаметрі үлкен табақшамен жауып қояды.

Бөлінген пигменттерді бақылаймыз. Бензинде ерігіштігі әртүрлі және сүзгі қағазының адсорбциясына қабілеті әркелкі пигменттер түрлі жылдамдықпен жылжиды. Сәйкесінше, олар дөңгелек қағазда жеке аймақтармен орналасатын болады.

Кейде бастапқы нүктеде байқалатын солғын жасыл аймақ бензинде ерімейтін белгілі бір топқа жататын хлорофилл болып табылады. Бастапқы нүктенің үстінде сарғыш жасыл түсті хлорофил, сосын көкшіл жасыл түсті хлорофилі болады. Әрі қарай ксантофилл (түсі каротиноидтерге ұқсас, ашық жасылдан қоңыр түске дейін болатын), кейін каротиндер (сарыдан қызыл сары және қызыл түске дейін болатын) болады.

Түрлі өсімдіктен алынған нәтижелерді салыстырыңдар. Әртүрлі өсімдіктегі қандай да бір пигменттің басым немесе жоқ болуы туралы қорытынды жасаңдар.

№2 Зертханалық жұмыс: "Әртүрлі өсімдік жасушаларында фотосинтездеуші пигменттердің болуын зерттеу"

Мақсаты:

Әртүрлі өсімдік жасушаларында фотосинтездеуші пигменттердің болуын зерттеп, олардың таралу ерекшеліктерін анықтау.

Қажетті материалдар мен құрал-жабдықтар:

1. 2–3 өсімдік жапырағы (элодея, амариллис, традесканция, пеларгония немесе қолда бар өсімдік).

2. Қайшы және қыш (керамикалық келі) немесе майдаланған шыны ұнтағы.

3. Реактивтер: этил спирті, бензин (түссіз), ацетон (80%).

4. Зертханалық сынауықтар, Петри табақшасы (диаметрі әртүрлі; 2 дана).

5. Құйғыш (воронка) және сүзгі қағазы (немесе салфетка).

Жұмыс барысы:

1. Өсімдік жапырағын дайындау:

   • Әр өсімдіктің жапырағын жеке-жеке қайшымен ұсақтаңыз.

   • Ұсақталған жапырақты келіге салып, шыны ұнтағымен немесе онсыз езеді.

2. Экстракция жасау:

   • Ботқа массасын жеке сынауыққа құйып, үстіне спирт (немесе спирт пен ацетон қоспасын) қосыңыз.

   • Жақсылап араластырып, сүзгі қағазы арқылы таза сынауыққа сүзіңіз. Әр өсімдікке жеке сүзгі қағазын пайдаланыңыз.

3. Пигменттерді сүзгі қағазға түсіру:

   • Сүзгі қағазынан дөңгелек кесіп алып, радиусы бойынша ортасына жеткізбей екі кесік жасаңыз. Қайырылған «тілшені» пигмент тамызуға дайындаңыз.

   • Пигментті масса тамшуыр арқылы дөңгелек қағаздың ортасына 2–3 рет тамызып, қанық жасыл түс алғанша күтіңіз.

   • Қағазды кептіріңіз.

4. Хроматографиялық зерттеу:

   • Бензинді Петри табақшасына құйып (шамамен 0,5 см), қағаз «тілше» түсетіндей етіп орналастырыңыз (бензинге батырмаңыз).

   • Петри табақшаны үлкенірек табақшамен жауып қойыңыз.

   • Пигменттердің бензинде әртүрлі жылдамдықпен бөлінуін бақылаңыз.

5. Нәтижелерді жазу және талдау:

   • Түрлі өсімдіктерден алынған пигменттердің түстерін бақылап, олардың айырмашылықтары мен ұқсастықтарын кестеге енгізіңіз.

   • Әртүрлі өсімдіктердегі пигменттердің таралу ерекшеліктерін талдаңыз.

Бақылау нәтижелері:

Өсімдік түрі	Пигмент түстері	Түсіндіру
Элодея	Жасыл, көкшіл жасыл, сары	Хлорофилл (а, b) және каротиноидтардың айқын болуы
Амариллис	Жасыл, сарғыш	Хлорофилл b төмен, ксантофилл мен каротиндер жоғары
Традесканция	Қоңыр, жасыл	Хлорофилл мен каротиноидтардың аз мөлшері, бензинде ерімейтін пигменттердің болуы

Қорытынды:

1. Әртүрлі өсімдіктерде фотосинтездеуші пигменттердің құрамы мен таралуы ерекшеленетіні байқалды.

2. Жасыл түсті хлорофилл (а, b), сарғыш ксантофилл және қызыл сары каротин әртүрлі өсімдіктерде басым болуы мүмкін.

3. Кейбір өсімдіктерде бензинде ерімейтін пигменттер бар екені анықталды.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Өсімдік жапырағын дұрыс дайындады және экстракция жасады:

   • Жапырақты ұсақтап, реактивтерді дұрыс қосты.
     2 балл

2. Сүзгі қағазды дайындау және пигментті тамызу:

   • Қағазды дұрыс дайындап, пигментті тең мөлшерде тамызды.
     2 балл

3. Хроматографиялық әдіспен бақылау жүргізу:

   • Бензин арқылы пигменттердің таралуын дұрыс бақылады.
     2 балл

4. Нәтижелерді талдау:

   • Әртүрлі өсімдіктегі пигменттердің таралу ерекшелігін сипаттады.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Фотосинтездеуші пигменттердің әртүрлі өсімдіктерде басым болуын дұрыс сипаттады.
     2 балл

№3.Зертханалық жұмыс "Шектеуші факторлардың фотосинтездің интенсивтілігіне әсерін зерттеу".

Мақсаты: Шектеуші факторлардың фотосинтездің қарқындылығына әсерін зерттеу.

Мектеп зертханасында СО2 мөлшерінің концентрациясының өзгеруін пайыздың ондаған және жүздеген үлесін бір мезгілде дәл анықтау әрі бағалау, жапырақта түзілген крахмал мөлшеріндегі айырмашылықты тіркеу қиын болғандықтан, бұл зертханалық жұмысты шынайы эксперимент ретінде емес, осыған ұқсас зерттеулер нәтижелерін бағалау бойынша «модельдеу-сабағы» түрінде өткізуді ұсынамыз. Ондай жұмыстарды әртүрлі уақытта түрлі биохимик-ғалымдар, өсімдік физиологтары мен агротехниктер жүргізген. Зертханалық жұмыс мақсатын жүзеге асыру үшін мынадай тапсырмаларды ұсынамыз. (Бұл тапсырмаларды оқушылардың барлығына орындау міндетті емес. Тапсырмалар шығармашылық мақсатта берілді).

1-график

 2-график

1-тапсырма. 1-графикте бейнеленген тәуелділікті бағалаңдар. Берілген сұрақтарға жауап беріп, қорытынды жасаңдар.

1. Эксперимент басында жарықтану қарқындылығы қандай болды?

2. Зерттеу барысында фотосинтез қарқындылығы қалай өзгереді?

3. Бұл график фотосинтез тиімділігінің жарықтану тиімділігіне сызықтық тәуелділігін көрсете ме?

4. Осы график жарықтану қарқындылығынан басқа факторлардың фотосинтез жылдамдығына әсерін бейнелей ме?

5. Эксперимент соңында жарықтану қарқындылығы люкспен қандай болады?

6. 5-сұраққа әртүрлі жауап болғанда график қалай өзгереді?

2-тапсырма. 2-графикте бейнеленген тәуелділікті бағалаңдар. Берілген сұрақтарға жауап беріп, қорытынды жасаңдар.

1. Графикте қандай шектеуші фактор(лар) бейнеленген?

2. Графиктің қайсысында (1, 2 немесе 3) температура шектеуші фактор болып табылады?

3. Фотосинтез үдерісі үшін қандай температура (график бойынша) оңтайлы болып табылады?

4. Графиктегі оңтайлы температура теориялық күтілетін температураға сәйкес келе ме (параграф мәтінінде сипатталған)?

5. Графиктің қайсысында (1, 2 немесе 3) СО2 мөлшері шектеуші фактор болып табылады?

6. 3-графикте қандай фактор шектеуші болып табылатынын анық дәлелдеуге бола ма? Бұл сұраққа бір мәнді жауап беру үшін эксперимент жағдайын қалай өзгерту керек?

 3-график

3-тапсырма. 3-графикте өсімдіктің екі түрі – жарықсүйгіш бамбук пен көлеңкеге төзімді інжугүлдің фотосинтез жылдамдығының жарықтану қарқындылығына тәуелділігінің қисық сызығы бейнеленген. Бар мәліметтер негізінде графикте бейнеленген тәуелділікті бағалаңдар. Берілген сұрақтарға жауап беріп, қорытынды жасаңдар.

1. 1 және 2 қисық сызығы қандай өсімдікке сәйкес келеді?

2. Қандай жарықтану кезінде фотосинтез мүлде жүрмейді?

3. а нүктесі нені білдіреді?

4. б нүктесі нені білдіреді?

5. Інжугүл үшін оңтайлы жарықтандыру қандай?

6. Бамбук үшін оңтайлы жарықтандыру қандай?

4-тапсырма. Кестеде өсімдіктің екі түрі: кәдімгі шырша, жаздық бидай немесе қант қамысы үшін фотосинтез жылдамдығының температураға тәуелділігінің мәліметтері берілген (басқа да тең жағдайлар кезінде).

Берілген мәліметтер бойынша график сызып, мынадай сұрақтарға жауап беріңдер:

1. Бұл түрлер қандай экологиялық топқа (суыққа төзімді, жылусүйгіш) жатады? Бұл олардың таралу аймағымен қалай байланысты?

2. Қай түрде фотосинтездің максимал өнімділігі, ал қайсысында ең аз өнімділік байқалады?

3. Әр түр үшін оңтайлы температура қандай?

4. Шырша қандай температурада фотосинтездеуге қабілетті? Ал қант қамысына фотосинтезге қандай температура қажет?

5. Егер сендердің мақсаттарың барлық түрді бір жылыжайда өсіру болса, қандай температураны сақтайтын едіңдер? Барлық үш түр үшін қандай температура едәуір оңтайлы?

*** Алдыңғы тапсырмаларды табысты орындаған оқушыларға шығармашылық мақсатта берілген тапсырма. Берілген мәтінді бағалаңдар. Мәтінді оқып, сұрақтарға жауап беріңдер.

«Жапырақтың жарықтану қарқындылығын өзгертіп көрейік. Жарық өте нашар болғанда, түзілген крахмал мөлшері бойынша айтуға болатын фотосинтез өнімділігі тұтастай жарықтануға тәуелді болады да, сонымен бірге өседі. Бірақ белгілі бір шекке дейін өседі.

Бұл эксперименттік фактіні қалай түсіндіруге болады? Жапырақта фотосинтез үдерісі кем дегенде екі сатыға ыдырайды: жарық сапасы, мөлшерімен анықталатын жарық реакциясы бар және қараңғы реакциясы, жарыққа тәуелсіз, тіпті қараңғыда да жүреді.

Блэкман бұл үдерістердің биохимиясын білмей, өсімдікке жарық түсуі мен ауа температурасын өзгертіп, осындай қорытындыға келді. Ол екі үдеріс жүретінін анықтады: олардың біреуі едәуір жарықтану дәрежесіне тәуелді, бірақ температураға тәуелсіз, ал екіншісі жарық деңгейіне тәуелсіз температурамен анықталады. Екі үдерісті кейде «жарық» және «қараңғы» реакциясы деп атайды. «Қараңғы» фаза реакциясы жарық жоқ кезде де жүргенімен, оған «жарық» фаза өнімдері қажет.

Сонымен, фотосинтезде: жарқыраған жарық миллиондаған фотон әкеледі, бірақ өсімдікте қараңғыда жүретін қандай да бір қараңғы (оларды бұрын «блэкмандық» деп атаған) реакциялар бар, оларға жарық еш әсер етпейді.

Сонымен қатар жарық және температурадан басқа, ауадағы көмірқышқыл газының концентрациясы болады…

Қайсысы жақсы? Жарқыраған күн шуағы немесе әрбір бірнеше секунд сайын аспанды жарық ететін сәулесі бар (фантастикалық) қараңғы түн жақсы ма?

Күн-прожектор немесе күн-шамшырақ?

Ақылға қонбайтын сұрақ болғанымен, осы сұраққа 1932 жылы америкалық биохимиктер – Р. Эмерсон мен В. Арнольд жауап іздеді.

Зерттеушілер өсімдік жасушаларын жарықтың қысқа сәулесімен, импульспен жарықтандырды да, кейін қараңғы кезеңмен алмастырды.

Қараңғы кезеңі жарық кезеңінен бірнеше есе ұзақ болуы тиіс екені анықталды. Оған өсімдік өнімділігінің көрсеткіштері бойынша көз жеткізілді.

Эмерсон мен Арнольд өз мәліметтерін былай түсіндірді: жарқ еткен жарық кезінде өсімдік энергияны қорға жинайды. Ол өсімдікте көмірқышқыл газының фиксациясына байланысты, қараңғы үдерістің сәтті жүруі үшін қажет болса керек. Көмірқышқыл газының фиксация үдерісі жарық кезеңге қарағанда баяу жүреді, ол аяқталғанша өсімдікке жарық энергиясының жаңа үлесін енгізудің еш пайдасы жоқ.

Бұл бұрынғы ғылыми ізденістер қазіргі кезде күтпеген жерден жалғасын тапты.

Өсімдіктер – қорек көзі. Иә, олар өте талғампаз: кез келген жағдайда жақсы өнім бермейді, күтім талап етеді. Егер біз өсімдіктің өнімділігіне аса қызығушылық тынытатын болсақ, онда оларды баптап күту қажет.

Оларға шамшырақ (маяк) күн қажет болса, оны жасау керек. Ленинград ауылшаруашылығы институтында (қазіргі Санкт-Петербург мемлекеттік ауылшаруашылығы университеті) жұмыс істейтін биологтар осындай шешім қабылдады.

Жыпылықтайтын Күн керек пе? Мінеки!

Институтта арнайы жылыжай жасалған. Ол жерде қас қағым «күндерді» ұзақ «түндер» (бірнеше секунд) алмастырды.

Шамшырақ оты сияқты жылыжайдың барлық жасанды жарығы тындырымды автоматика командасы бойынша ұйымдасып жұмыс жасайды.

Ленинградтықтардың тәжірибесін Мурманск, Гомель және басқа қала көгөніс өсірушілері қолға алды. Нәтижесінде өнім артты, ал электр энергиясының шығыны күрт қысқарды. Алдындары жылыжайда қияр мен қызанақты өсіру кезінде шығынның ең көп бөлігін электр энергиясының төлемі құрайтын еді.

(Ленинградтық ғалымдар жарықты реттеген кезде жылыжайда электр энергиясына жұмсалатын шығынды 400 еседей қысқартуға болатынын айтты.)

Жарық және қараңғы – бұл жерде бір құпия бар. Зерттеушілерге әлі талай ізденуге тура келеді.

Мысалы, «өнімді жылды» алайық. Бұл жерде: ылғал, жылу, күннің мол түсуі негізгі себеп емес.

Сөйтсе өсімдіктердің ашытқыда өсетіндей күндері болады екен. Бұл ленинградтық ғалымдар анықтағандай, егер Күнді біресе ашып, біресе жауып, тізбектелген бұлттар өтсе, болады екен…

Осылай жылыжайда өсімдіктерге айтқысыз жайлылықты дәмелендірген тағы бір нұсқа пайда болды. Енді шыны шатыр астында ғалымдар тұрақты жоғары емес жарық аясын (фон) сақтады (бұлтты күндерге ұқсайтын). Бірақ арасында күшті жарық жарқыл соққысын беріп отырды (бұлттар арасынан шыққан Күн). Бұл өсімдік физиологтарының еңбегі өсімдіктер үшін шынымен таңғажайып болды!»

1. Берілген мәтіннен қандай қорытындыға келдіңдер?

2. Қазақстан жағдайында жылыжайларды қандай жарықтандыру әдісін ұсынар едіңдер?

3. Еліміздің оңтүстігі мен солтүстігінде өсетін өсімдіктерге түрлі жарық беру тәртібін ұсынуға бола ма?

4. Қандай жарық беру тәртібі едәуір пайдалы болады деп ойлайсыңдар?

№3 Зертханалық жұмыс: "Шектеуші факторлардың фотосинтездің интенсивтілігіне әсерін зерттеу"

Мақсаты:

Шектеуші факторлардың (жарықтану қарқындылығы, температура, CO₂ мөлшері) фотосинтез қарқындылығына әсерін зерттеу.

Жауаптар:

1-тапсырма: 1-график бойынша сұрақтарға жауаптар

1. Эксперимент басында жарықтану қарқындылығы қандай болды?

   • Жарықтану қарқындылығы 0 болды.

2. Зерттеу барысында фотосинтез қарқындылығы қалай өзгереді?

   • Жарықтану қарқындылығының артуымен фотосинтез қарқындылығы да сызықтық түрде өсті.

3. Бұл график фотосинтез тиімділігінің жарықтану тиімділігіне сызықтық тәуелділігін көрсете ме?

   • Иә, график сызықтық тәуелділікті көрсетеді.

4. Осы график жарықтану қарқындылығынан басқа факторлардың фотосинтез жылдамдығына әсерін бейнелей ме?

   • Жоқ, график тек жарықтану қарқындылығының әсерін көрсетеді.

5. Эксперимент соңында жарықтану қарқындылығы люкспен қандай болады?

   • 10 000 люкс.

6. 5-сұраққа әртүрлі жауап болғанда график қалай өзгереді?

   • Егер басқа факторлар (температура, CO₂) шектеуші болса, графиктің сызығы белгілі бір деңгейде тұрақтанады.

2-тапсырма: 2-график бойынша сұрақтарға жауаптар

1. Графикте қандай шектеуші фактор(лар) бейнеленген?

   • CO₂ концентрациясы және температура.

2. Графиктің қайсысында (1, 2 немесе 3) температура шектеуші фактор болып табылады?

   • 3-графикте температура шектеуші фактор болып табылады.

3. Фотосинтез үдерісі үшін қандай температура оңтайлы?

   • 25°C.

4. Оңтайлы температура теориялық күтілетін температураға сәйкес келе ме?

   • Иә, сәйкес келеді.

5. Графиктің қайсысында СО₂ мөлшері шектеуші фактор болып табылады?

   • 1-графикте.

6. 3-графикте қандай фактор шектеуші болып табылатынын дәлелдеу үшін не өзгерту керек?

   • Температура мен CO₂ концентрациясын өзгертіп, фотосинтез жылдамдығын бақылау керек.

3-тапсырма: 3-график бойынша сұрақтарға жауаптар

1. 1 және 2 қисық сызығы қандай өсімдікке сәйкес келеді?

   • 1: Бамбук (жарықсүйгіш), 2: Інжугүл (көлеңкеге төзімді).

2. Қандай жарықтану кезінде фотосинтез мүлде жүрмейді?

   • Жарықтану қарқындылығы 0 деңгейінде (б нүктесінде).

3. а нүктесі нені білдіреді?

   • Фотосинтездің басталуы үшін қажетті минималды жарық деңгейін.

4. б нүктесі нені білдіреді?

   • Жарық компенсация нүктесін, яғни фотосинтездің тыныс алуға теңесетінін.

5. Інжугүл үшін оңтайлы жарықтандыру қандай?

   • Шамамен 5 эрг/см²∙с.

6. Бамбук үшін оңтайлы жарықтандыру қандай?

   • Шамамен 15 эрг/см²∙с.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Графиктерді талдау және сұрақтарға жауап беру:

   • Барлық графиктер бойынша дұрыс талдау жүргізіп, нақты жауап берді.
     2 балл

2. Шектеуші факторларды анықтау:

   • Жарықтану қарқындылығы, температура, және CO₂ концентрациясының әсерін анықтады.
     2 балл

3. Фотосинтездің оңтайлы жағдайларын түсіндіру:

   • Әр фактор бойынша фотосинтездің ең тиімді жағдайларын көрсетті.
     2 балл

4. Графиктердегі маңызды нүктелерді түсіндіру:

   • а және б нүктелерінің мәндерін дұрыс сипаттады.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Шектеуші факторлардың өсімдіктерге әсерін толық сипаттап, қорытынды жасады.
     2 балл

№4.Зертханалық жұмыс "Түрлі концентрациялы тұз ерітінділеріндегі жасушалардың су потенциалын анықтау".

Мақсаты: түрлі концентрациялы тұз ерітінділеріндегі жасушалардың су потенциалын зерттеу.

Құрал-жабдықтар: пияз қабыршағы бар микропрепараттар, дистилденген су, физиологиялық ерітінді және ас тұзының не сахарозаның концентрлі ерітіндісі.

Жұмыс барысы

1. Әртүрлі сынауықтарға дистилденген су (№1), физиологиялық ерітінді (№2) және ас тұзының не сахарозаның концентрлі ерітіндісін (№3) құй.

2. Заттық шыныға пияздың тірі қабыршағының препаратын орналастыр. Дистилденген су құйып, жабын шынысымен жабу керек. Препаратты қарау, №1 суретті салу.

3. Бақылауды жалғастырып, жабын шынысын алмай салфетканың немесе сүзгі қағазының ұшымен дистилденген суды сорғызып алып, тамшуырмен концентрлі ерітіндіні (сахароза немесе NаСl) тамыз. Препаратты қарау, №2 суретті салу.

4. Концентрлі ерітіндіні физиологиялық ерітіндіге ауыстыру. Препаратты қарау, №3 суретті салу.

5. Плазмолиз бен деплазмолиз құбылысының су потенциалына тәуелділігіне көз жеткізіп, жасушадағы өзгерістер туралы қорытынды жасау. Осы үдерістердің осмос қысымына және қоршаған ортадағы заттар концентрациясына тәуелділігін анықтау.

№4 Зертханалық жұмыс: "Түрлі концентрациялы тұз ерітінділеріндегі жасушалардың су потенциалын анықтау"

Мақсаты:

Түрлі концентрациялы тұз ерітінділеріндегі жасушалардың су потенциалын зерттеу арқылы плазмолиз және деплазмолиз құбылыстарының ерекшеліктерін анықтау.

Құрал-жабдықтар:

• Пияз қабыршағы бар микропрепараттар.

• Дистилденген су.

• Физиологиялық ерітінді (0.9% NaCl).

• Ас тұзының немесе сахарозаның концентрлі ерітіндісі.

• Заттық шыны, жабын шыны.

• Салфетка немесе сүзгі қағазы.

• Тамшуыр.

Жұмыс барысы:

1. Сынауықтарға ерітінділерді дайындау:

   • №1 сынауыққа дистилденген су құйыңыз.

   • №2 сынауыққа физиологиялық ерітінді құйыңыз.

   • №3 сынауыққа ас тұзының немесе сахарозаның концентрлі ерітіндісін құйыңыз.

2. Препарат дайындау және бақылау:

   • Заттық шыныға пияз қабыршағының тірі препаратын орналастырыңыз.

   • Дистилденген су құйып, жабын шынысымен жабыңыз.

   • Препаратты микроскопта қарап, №1 суретті салыңыз.

3. Концентрлі ерітінді қосу:

   • Салфетканың немесе сүзгі қағазының көмегімен дистилденген суды сорғызып алыңыз.

   • Тамшуырмен концентрлі ерітінді (сахароза немесе NaCl) тамызыңыз.

   • Микроскоппен қарап, №2 суретті салыңыз.

4. Физиологиялық ерітінді қосу:

   • Концентрлі ерітіндіні физиологиялық ерітіндіге ауыстырыңыз.

   • Микроскоппен қарап, №3 суретті салыңыз.

5. Қорытынды жасау:

   • Плазмолиз және деплазмолиз құбылыстарының жасушадағы су потенциалына тәуелділігін анықтаңыз.

   • Осы құбылыстардың осмос қысымына және қоршаған ортадағы заттар концентрациясына қалай тәуелді екенін түсіндіріңіз.

Бақылау нәтижелері:

1. №1 Дистилденген су:

   • Жасушалар суды сіңіріп, ісінеді. Вакуоль көлемі артады.

2. №2 Концентрлі ерітінді:

   • Жасуша суды жоғалтып, плазмолиз байқалады (цитоплазма жасуша қабырғасынан ажырайды).

3. №3 Физиологиялық ерітінді:

   • Деплазмолиз жүреді: жасуша қайтадан су сіңіріп, қалыпты күйіне жақындайды.

Қорытынды:

1. Плазмолиз судың жасушадан сыртқа шығып, цитоплазманың жасуша қабырғасынан ажырауымен сипатталады. Бұл құбылыс гипертониялық ортада байқалады.

2. Деплазмолиз гипертониялық ортаны изотониялық немесе гипотониялық ортаға ауыстырғанда жүреді.

3. Су потенциалының өзгеруі осмос қысымына және ерітіндідегі заттардың концентрациясына тәуелді.

4. Жасуша гипотониялық ортада суды сіңіреді, ал гипертониялық ортада суды жоғалтады.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Препаратты дұрыс дайындау және микроскоппен бақылау:

   • Препаратты дәл дайындады, микроскоппен бақылау жасады.
     2 балл

2. Ерітінділерді қолдану және плазмолиз/деплазмолизді бақылау:

   • Ерітінділерді дұрыс қолданды, плазмолиз және деплазмолизді анықтады.
     2 балл

3. Суреттерді салу және жасуша өзгерістерін талдау:

   • Бақылау нәтижелерін дұрыс сипаттап, суреттерді нақты салды.
     2 балл

4. Қорытынды жасау:

   • Су потенциалы мен осмос қысымына тәуелділікті анықтап, толық қорытынды жасады.
     2 балл

5. Жасуша өзгерістерінің биологиялық мәнін түсіндіру:

   • Құбылыстардың биологиялық негізін дұрыс түсіндірді.
     2 балл

№5.Зертханалық жұмыс "Ауксиннің тамырдың өсуіне ықпал етуі".

Мақсаты: өсімдіктердің өсуі (тамыр түзуі) әсер ететін заттардың (ауксин) әрекетін зерттеу.

Құрал-жабдықтар: жас бөлме өсімдіктері (пеларгония, циперус немесе кез келген басқа тез өсетін жас өсімдіктер; мүмкіндігінше біраналық өсімдіктен вегетативті жолмен көбейтілген; қалемшесін алу үшін шегіргүл жапырағы немесе циперустың жас өркені); ауксин негізінде дайын өсу стимуляторы, дистилденген су; таразы; сынауықтар қоятын тұрғы (штатив), сынауықтар, дозатор.

Ескерту. №5 зертханалық жұмыс мақсатын орындау үшін таңдалған нысанға байланысты тәжірибелер зертханалық жұмыстан 6–14 күн бұрын жасалуы тиіс.

Зертханалық жұмысты жүргізбей тұрып, бөлме өсімдіктерінің өсуін (өркен жаю) бақылау немесе тамыр түзу қарқындылығын (егер өсуді бақылау мүмкін болмаса) бақылау эксперименттерін жасау керек. Әртүрлі препараттармен (ауксиннің % мөлшері әртүрлі) тәжірибелер сериясын жасауға болады. Өсіретін зат концентрациясын өзгертіп, бір препаратпен де жасауға болады. Тәжірибе жасау кезінде жұмысты орындаудың бір қиындығы – бұл өсіру дәлдігін – қолданылатын препарат концентрациясын сақтау. Сол үшін дозатор мен дистилденген су қажет. Сонымен қатар «бақылау» данасы үшін дистилденген су емес, суқұбырының тұндырылған суын пайдалану керек.

Жұмыс барысы

1. Ауксин (немесе гормондар қоспасы) әсеріне ұшыраған және бақылау өсімдігінің вегетативті мүшелерінің жағдайын бағалаңдар.

2. Ұзындығын өлшеп, тәжірибе кезінде түзілген өркендер мен тамырларды санаңдар.

3. Мәліметтерді берілген кестелердің біріне жазыңдар.

4. Қандай стимуляторлар немесе олардың қандай концентрациясында едәуір дамыған вегетативті мүшелер түзілгенін көрсетіңдер.

Фитогормондардың әсерінің тиімділігі туралы қорытынды жасаңдар.

№5 Зертханалық жұмыс: "Ауксиннің тамырдың өсуіне ықпал етуі"

Мақсаты:

Өсімдіктердің өсуіне (тамыр түзілуіне) әсер ететін заттардың (ауксин) әрекетін зерттеу және оның тиімділігін бағалау.

Құрал-жабдықтар:

• Жас бөлме өсімдіктері (пеларгония, циперус немесе шегіргүл жапырағы).

• Ауксин негізінде дайын өсу стимуляторы.

• Дистилденген су.

• Сынауықтар, дозатор.

• Сынауықтарды қоюға арналған штатив.

• Өлшеуіш құралдар (түзілген тамырлар мен өркендердің ұзындығын өлшеу үшін).

Жұмыс барысы:

1. Өсімдік дайындау:

   • Бірдей вегетативті жағдайдағы өсімдіктерді (қалемшелерді) дайындаңыз.

   • Әртүрлі ауксин концентрацияларына сәйкес сынауықтарды белгілеңіз (мысалы, 0.04%, 0.1%, 0.2%, т.б.).

2. Эксперимент жүргізу:

   • Әр сынауыққа ауксиннің тиісті концентрацияларын құйып, қалемшелерді орналастырыңыз.

   • Бір сынауықты бақылау үлгісі ретінде қалдырыңыз (онда тек дистилденген су немесе тұндырылған су болуы тиіс).

   • Сынауықтарды жарық және температура тұрақты жағдайда 6–14 күн бақылаңыз.

3. Өркендер мен тамырларды бақылау:

   • Эксперимент соңында түзілген тамырлар мен өркендердің ұзындығын өлшеңіз.

   • Түзілген тамырлардың санын санаңыз.

4. Мәліметтерді жазу:

   • Алынған мәліметтерді кестеге енгізіңіз.

5. Қорытынды жасау:

   • Әртүрлі ауксин концентрацияларының өсімдік мүшелерінің дамуына әсерін салыстырыңыз.

   • Фитогормондардың тиімділігі туралы қорытынды жасаңыз.

Кестелер толтыру үлгісі:

1-нұсқа үшін:

Тәжірибелік (стимулятор түрі немесе концентрациясы)	Сынауық №	Өркендер ұзындығы (см)	Өркендер саны	Тамырлар ұзындығы (см)	Тамырлар саны
Бақылау (дистилденген су)	1	2.0	2	3.0	5
Ауксин 0.04%	2	3.5	3	5.5	8
Ауксин 0.1%	3	4.5	4	6.5	10
Ауксин 0.2%	4	5.0	5	7.5	12

2-нұсқа үшін:

Эксперименттік қалемше №	Ауксин концентрациясы (%)	Тамыр саны	Тамырдың жалпы ұзындығы (см)
1	0	5	3.0
2	0.04	8	5.5
3	0.1	10	6.5
4	0.2	12	7.5

Қорытынды:

1. Ауксиннің концентрациясы артқан сайын өсімдіктердің тамыр түзілуі мен олардың ұзындығы артады.

2. Оңтайлы әсер ететін концентрация ауксиннің 0.2% деңгейінде байқалады.

3. Ауксиннің жоғары концентрациялары тамырлар мен өркендердің өсуін тиімді түрде ынталандыратыны дәлелденді.

4. Фитогормондар өсімдіктердің өсу қарқынын арттыруда маңызды рөл атқарады.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Өсімдік үлгілерін дайындау және бақылау:

   • Қалемшелерді дұрыс таңдап, сәйкес сынауықтарға орналастырды.
     2 балл

2. Эксперимент жүргізу:

   • Ауксин концентрациясын дәл сақтап, бақылау үлгісімен салыстырды.
     2 балл

3. Өлшеулер мен бақылаулар:

   • Өркендер мен тамырлардың санын және ұзындығын дұрыс өлшеді.
     2 балл

4. Кестені дұрыс толтыру:

   • Алынған мәліметтерді нақты және түсінікті түрде енгізді.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Фитогормондардың өсімдік дамуына әсері туралы нақты қорытынды жасады.
     2 балл

№6.Зертханалық жұмыс "Жасушалардың негізгі компоненттерін микрофотографиялар қолданып сипаттау".

№6 зертханалық жұмысты табысты орындау үшін 7-сынып оқулығынан 12-параграфты; 8-сыныптан 1-, 2-параграфты; 9-сыныптан 1-параграфты; 10-сыныптан 11–14-параграфтарды қайталау керек.

Мақсаты: микрофотографияларды пайдаланып, жасушаның негізгі құрамбөліктерін анықтау және сипаттау.

Құрал-жабдықтар: жасуша және оның органоидтерінің микрофотографиялары, оқулық.

Жұмыс барысы

1. Түрлі типті жасушалар мен органоидтердің микрофотографияларын қараңдар. Оларды оқулықтағы суреттермен салыстырыңдар.

2. Жасуша суретін салып, оның бөліктері мен органоидтерін белгілеңдер.

3. Оқулықты, микрофотографиялар мен түрлі типті жасуша кескіндерін пайдаланып, кестені толтырыңдар. Берілген Ә, Б суреттерге органоидтерді нөмірлері бойынша белгілеп, кестеге олардың ерекшеліктерін жазыңдар.

Бақылау жұмыс ретінде «Эукариотты жасушалардың құрылысы мен қызметі» деген кестені толтырыңдар. Бағанға қажет ақпараттарды жазыңдар.

№1 баған. А, Ә, Б кескіндерін пайдаланып, сәйкес органоид нөмірін көрсету.

№2 баған. Мембрана мөлшерін 0, 1 немесе 2 сандарымен көрсету.

№3 баған. Бұл органоид тек өсімдікке тән болса – Ө, ал тек жануарларда ғана болса – Ж, егер өсімдікте де, жануарда да болса Ө/Ж деп белгілеу.

№4 баған. Органоидтерді білдіретін барлық санды кестенің сәйкес бағанына жазыңдар.

Есте сақтаңдар. Бір сан бір немесе бірнеше органоидке сәйкес келуі мүмкін. Бірақ ешқандай сәйкес келмейтін сан жоқ.

6. Берілген сұрақтарға жауап беруге тырысып көріңдер.

1. Қайнаған соң фермент белсенділігінің тоқтау механизмі олардың ПАВ-пен не ауыр металдардың тұздарымен әрекеттескен соң белсенді болмау (иммобилизация) механизміне ұқсас деп есептейсіңдер ме?

2. Сендердің «ферменттің белсенді орталығының» әдеттегі субстратқа қарағанда басқа затпен әрекеттесуі туралы түсініктерің қалай сәйкес келеді?

3. Ауыр металл тұздарының химиялық құрамбөліктері «ферменттің белсенді орталығына» тұруы мүмкін бе?

4. Зертханалық жұмыс барысында алынған эксперимент мәліметтерін пайдаланып, оны дәл анықтауға болады ма?

5. Егер «ферменттердің белсенді орталығына ұқсастық» ауыр металдардың тұздарында оттекке қарағанда жоғары десек, олар ағзаға түскен кезде қалай болады?

1. Жануар жасушасындағы негізгі АТФ синтезі.

2. Өсімдік жасушасындағы негізгі АТФ синтезі.

3. Рибосома суббірліктерін қалыптастырады.

4. Протопластидтен түзіледі.

5. Хромосома түрінде тұқымқуалаушылықты сақтайды.

6. Іріктеп өткізгіш және цитоплазманы қорғау.

7. Нәруыз биосинтезін жүзеге асырады.

8. Бөлінген кезде хромосомалардың тең бөлінуі.

9. Грана тилакоидтары болады.

10. Екі суббірліктен тұрады.

11. Кристалар болады.

12. Ішіндегі сұйықтық – строма.

13. Бөліну ұршығын түзеді.

14. Тонопластқа тән.

15. Автолизді жүзеге асырады.

16. Крахмалды жинайды.

17. «Цистерналар» – диктиосомалар қалыптастырады.

18. Каротиноидтерді жинақтайды.

19. Жасушаның ішкі ортасы.

20. Жасуша шырыны – құрамы.

21. Биологиялық тотығу және үшкарбон қышқылдары циклі ферменттері бар матрикс.

22. Кариоплазма – сұйықтық бар.

23. Гликолиз жүреді.

24. Литикалық ферменттері болады.

25. Нәруыздар мен липидтер модификациясы.

26. Жасушаішілік тасымал.

27. Майлар биосинтезі.

28. Суды бөліп таратып, тургор қысымын сақтайды.

29. Пластидтер тіршілігінің соңғы формасы.

30. Өзінің сақинатәрізді ДНҚ-сы бар.

31. Лизосомалар түзілетін орын.

32. Прокариоттар мен эукариоттарда болады.

№6 Зертханалық жұмыс: "Жасушалардың негізгі компоненттерін микрофотографиялар қолданып сипаттау"

Мақсаты:

Микрофотографияларды пайдалана отырып, жасушаның негізгі құрамбөліктерін анықтау және олардың қызметін сипаттау.

Құрал-жабдықтар:

• Жасуша және оның органоидтерінің микрофотографиялары.

• Оқулық (7–10 сынып оқулығындағы тиісті параграфтар).

• Зертханалық кестелер.

Жұмыс барысы:

1. Микрофотографияларды зерттеу:

   • Түрлі типті жасушалар мен органоидтердің микрофотографияларын мұқият қарап, оқулықтағы суреттермен салыстырыңыз.

2. Жасуша суретін салу:

   • Әр жасушаның негізгі органоидтерін көрсетіп, оның суретін салыңыз.

   • Әрбір органоидтің нөмірін белгілеңіз.

3. Кестені толтыру:

   • Кестенің №1 бағанына микрофотографияда бейнеленген органоид нөмірін жазыңыз.

   • №2 бағанда мембрана санын (0, 1 немесе 2) көрсетіңіз.

   • №3 бағанда органоидтің қандай патшалық жасушасына тән екенін көрсетіңіз (Ө – өсімдік, Ж – жануар, Ө/Ж – екеуіне де тән).

   • №4 бағанға органоидтердің сипаттамаларын (нөмірлер бойынша) жазыңыз.

4. Сұрақтарға жауап беру:

   • Зертханалық жұмыс сұрақтарын пайдаланып, органоидтердің қызметі мен құрылымы туралы қорытынды жасаңыз.

Кесте үлгісі:

Органоид атауы	Суреттегі органоид нөмірі	Мембрана мөлшері	Қандай патшалық жасушасына тән?	Тізімдегі сипаттама нөмірі
Мембрана	1	1	Ө/Ж	6
Гиалоплазма	19	0	Ө/Ж	19, 23
Нағыз вакуоль	14	1	Ө	14, 20, 28
Ядро	2	2	Ө/Ж	5, 22
Лизосома	15	1	Ж	15, 24
Тегіс ЭПТ	26	1	Ө/Ж	26, 27
Бүдүр ЭПТ	7	1	Ө/Ж	7, 25, 31
Гольджи кешені	17	1	Ө/Ж	17, 31
Хлоропластар	9	2	Ө	9, 12, 30
Митохондриялар	11	2	Ө/Ж	11, 21, 30
Рибосомалар	10	0	Ө/Ж	7, 10, 32

Сұрақтарға жауаптар:

1. Қайнаған соң фермент белсенділігінің тоқтау механизмі олардың ПАВ-пен не ауыр металдардың тұздарымен әрекеттескен соң белсенді болмау механизміне ұқсас деп есептейсіздер ме?

   • Иә, фермент белсенділігі қайнаған кезде денатурацияға ұшырайды, бұл ПАВ немесе ауыр металл тұздарының фермент белсенді орталығымен әрекеттесуіне ұқсас.

2. Ауыр металл тұздарының химиялық құрамбөліктері «ферменттің белсенді орталығына» тұруы мүмкін бе?

   • Иә, ауыр металл тұздары белсенді орталықтағы маңызды аминқышқылдарымен байланыса алады, бұл ферменттің белсенділігін тежейді.

3. Жануар жасушасындағы негізгі АТФ синтезі:

   • Митохондрияда (№11).

4. Өсімдік жасушасындағы негізгі АТФ синтезі:

   • Хлоропластарда (№9).

5. Рибосома суббірліктерін қалыптастырады:

   • Ядрошық (№2).

6. Нәруыз биосинтезін жүзеге асырады:

   • Рибосомалар (№10).

7. Тонопластқа тән:

   • Нағыз вакуоль (№14).

Қорытынды:

1. Зертханалық жұмыс барысында жасуша органоидтерінің құрылымы мен қызметі анықталды.

2. Органоидтердің мембрана санына, функциясына және орналасуына байланысты әртүрлі екендігі анықталды.

3. Екі мембранасы бар органоидтер (митохондрия, хлоропластар) энергия алмасуда маңызды рөл атқарады.

4. Гольджи кешені мен ЭПТ нәруыздарды тасымалдау және модификациялауға қатысады.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Микрофотографияларды зерттеу және талдау:

   • Органоидтердің құрылымы мен ерекшеліктерін анықтады.
     2 балл

2. Сурет салу және органоидтерді белгілеу:

   • Жасуша суретін салып, органоидтерді дұрыс белгіледі.
     2 балл

3. Кестені толтыру:

   • Органоидтер туралы мәліметтерді дұрыс кестеге енгізді.
     2 балл

4. Сұрақтарға жауап беру:

   • Барлық сұрақтарға ғылыми тұрғыдан дұрыс жауап берді.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Органоидтердің қызметі мен жасушадағы рөлі туралы қорытынды жасады.
     2 балл

№7.Зертханалық жұмыс "Талдаудың статистикалық әдістерін қолдану арқылы өз аймағының экожүйесінің жағдайын анықтау".

Мақсаты: статистикалық талдау әдістерін пайдаланып, өз өңіріңнің экожүйесін дала жағдайында зерттеу.

Құрал-жабдықтар: өлшеуіш таспа, таразы, транспортир, компьютер, калькулятор, ағза санын есептеу үшін кез келген басқа да құрал (мысалы, топырақта тіршілік ететін ағзаларды есептеуге тесік диаметрі әртүрлі топырақ елегіш қажет, ол ұсақ жәндіктерді дене мөлшері бойынша есептеуге мүмкіндік береді; дүрбі мен алысты қарайтын түтік, таңдалған экожүйе Каспий жағалауы болса, мысалы, Атырау қаласында құстарды санау үшін оптиканы пайдаланған дұрыс).

Жұмыс барысы

1. Сипаттайтын үлескіні (экожүйені) алдын ала таңдаңдар, есептеу жүргізілетін аумақ шегарасын белгілеңдер.

2. Таңдалған үлескі (немесе тұтас экожүйе) ерекшеліктеріне байланысты қолданылатын әдістер мен құрал-жабдықтарды анықтап алыңдар.

3. Алынған нәтижелерді өңдеу үшін (жануарлардың массасын есептеуде, сабақ ұзындығын, жапырақ (гүл, жеміс) немесе өсімдіктерді санауда және т.б. орташа көрсеткіштерін есептеуде) мүмкіндігінше математикалық әдістерді көп пайдаланып, өлшеу жүргізіңдер.

4. Компьютерлік техниканы барынша көп пайдаланыңдар. Статистикалық талдау әдістерін пайдаланып, едәуір толық сипаттама беруге мүмкіндік беретін Ехсеl бағдарламасында есептеуді барынша оңайлататын дайын формулаларды қолданыңдар немесе өздерің сондай формулаларды ойлап табыңдар.

5. Сипатталатын экожүйенің түр алуантүрлілігін бағалау үшін параграфта көрсетілген бірінші не екінші Маргалеф индекстері қолданылады.

6. Нәтижесін кестелерді және жүргізілген жұмыс бойынша соңғы қорытындыны пайдаланып, есеп түрінде рәсімдеңдер.

№7 Зертханалық жұмыс: "Талдаудың статистикалық әдістерін қолдану арқылы өз аймағының экожүйесінің жағдайын анықтау"

Мақсаты:

Статистикалық талдау әдістерін пайдаланып, өз өңіріңіздің экожүйесінің жағдайын зерттеу және оның түр алуантүрлілігін бағалау.

Құрал-жабдықтар:

• Өлшеуіш таспа.

• Таразы.

• Транспортир.

• Компьютер (Microsoft Excel немесе басқа бағдарламалық қамтамасыз ету).

• Калькулятор.

• Экожүйеге сәйкес келетін ағза санын есептеу құралдары:

  • Топырақта тіршілік ететін ағзалар үшін топырақ елегіш.

  • Құстарды санау үшін оптика (дүрбі немесе алысты қарайтын түтік).

  • Каспий жағалауы сияқты аймақтар үшін арнайы құралдар.

Жұмыс барысы:

1. Үлескі (экожүйе) таңдау:

   • Зерттелетін үлескіні анықтаңыз (мысалы, орман, өзен жағалауы, дала, Каспий жағалауы).

   • Зерттеу жүргізілетін аумақтың шекараларын белгілеңіз.

2. Құралдарды таңдау:

   • Таңдалған экожүйе ерекшеліктеріне байланысты қажетті әдістер мен құрал-жабдықтарды анықтаңыз.

3. Дала жұмыстары:

   • Зерттеу аумағындағы ағзаларды (өсімдіктер, жәндіктер, жануарлар және т.б.) есептеңіз.

   • Аумақтың ұзындығы, ені, биіктігі сияқты физикалық параметрлерді өлшеңіз.

   • Ағзалардың массасын, биіктігін немесе басқа физикалық сипаттамаларын есептеңіз.

4. Нәтижелерді өңдеу:

   • Алынған мәліметтерді жүйелеңіз.

   • Орташа көрсеткіштерді (орташа мән, дисперсия, стандартты ауытқу және т.б.) есептеу үшін математикалық әдістерді қолданыңыз.

   • Excel бағдарламасында формулаларды пайдаланып, статистикалық талдау жасаңыз.

5. Түр алуантүрлілігін бағалау:

   • Экожүйедегі түрлердің саны мен байлығын бағалау үшін Маргалеф индекстерінің бірін қолданыңыз:

6. Қорытынды құрастыру:

   • Жүргізілген өлшеулер мен статистикалық талдаудың нәтижелерін кестелер мен графиктер түрінде рәсімдеңіз.

   • Алынған мәліметтер негізінде экожүйе жағдайы туралы қорытынды жасаңыз.

Кесте үлгісі:

Түр атауы	Жиілігі (N)	Салыстырмалы жиілігі (%)
Түр 1	50	25
Түр 2	75	37.5
Түр 3	75	37.5
Барлығы	200	100

Қорытынды:

1. Экожүйенің жағдайы:

   • Алынған статистикалық мәліметтер экожүйедегі ағзалардың таралуын, олардың түр алуантүрлілігін көрсетеді.

   • Егер түрлер саны азайса, бұл экожүйе жағдайының нашарлауына немесе антропогендік әсердің күшеюіне байланысты болуы мүмкін.

2. Маргалеф индексі:

   • Түрлердің әркелкілігі мен экожүйе тұрақтылығын көрсететін индикатор. Жоғары мәндер экожүйенің тұрақты және биоалуантүрлі екендігін білдіреді.

3. Экологиялық ұсыныстар:

   • Табиғи ресурстарды қорғау және экожүйе тұрақтылығын сақтау үшін антропогендік әсерді азайту қажет.

Дескрипторлар мен баллдар:

1. Үлескі таңдау және құрал-жабдықтарды дұрыс қолдану:

   • Экожүйені зерттеу үшін қажетті құралдарды дұрыс анықтады.
     2 балл

2. Дала жұмыстарының орындалуы:

   • Экожүйедегі ағзаларды есептеп, мәліметтерді жинады.
     2 балл

3. Мәліметтерді талдау және кесте құру:

   • Excel бағдарламасында статистикалық әдістерді қолданды, кесте мен графиктерді жасады.
     2 балл

4. Маргалеф индексін есептеу:

   • Формула бойынша дұрыс есептеу жүргізді.
     2 балл

5. Қорытынды жасау:

   • Экожүйе жағдайы мен түр алуантүрлілігі туралы нақты қорытынды жасады.
     2 балл

Модельдеу: Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу

Модельдеу мақсаты: климаттың ықтимал ғаламдық жылыну салдарын болжау.

Ғаламдық климаттық өзгерістер өте күрделі, сондықтан заманауи ғылым жақын болашақта климаттың қандай өзгерістерін шынымен күтуге болатыны туралы біржақты жауап бере алмайды. Жағдаяттың дамуының көптеген сценарийі бар. Солардың кейбіреулерімен танысуды ұсынамыз.

Бірінші сценарий – ғаламдық жылыну біртіндеп жүзеге асады. Жер – көптеген құрылымдық құрамбөліктер өзара байланысқан өте үлкен әрі күрделі экожүйе. Ғаламшардағы жылжымалы атмосфера, ауа массасының қозғалысы ғаламшар ендіктері бойынша жылу энергиясын таратады. Жерде жылу мен газдардың зор аккумуляторы – Дүниежүзілік мұхит бар (мұхит атмосфераға қарағанда 1000 еседей көп жылу жинайды). Мұндай күрделі жүйеде өзгерістер тез жүрмейді. Климаттың сезінерлік өзгерістері туралы айту үшін жүздеген, мыңдаған жылдар өтуі керек.

Екінші сценарий – ғаламдық жылыну салыстырмалы түрде тез жүзеге асады. Бұл – қазіргі кездегі ең «танымал» сценарий. Түрлі бағалау бойынша соңғы жүз жылда ғаламшарымыздағы орташа температура 0,5–1°С-қа, СО2 концентрациясы 20–24%-ға, ал метан концентрациясы 100%-ға артты. Болашақта бұл үдерістер XXI ғасырдың соңына қарай жалғасатын болады. Жер бетінің орташа температурасы 1990 жылмен салыстырғанда 1,1-ден 6,4°С-қа дейін артуы ықтимал (IPCC болжамы бойынша 1,4-тен 5,8°С-қа дейін). Арктикалық және антарктикалық мұздардың еруі бет альбедосының¹ өзгеруі есебінен ғаламдық жылыну үдерісін тездетуі мүмкін. Кейбір ғалымдардың пікірінше, тек қана ғаламшардың мұзды төбесі күн сәулесінің шағылыстыруы есебінен Жерді 2°С-қа салқындатады, ал мұхит бетін жабатын мұз салыстырмалы түрде жылы мұхит сулары мен атмосфераның едәуір суық беткі қабаты арасындағы жылу алмасуды елеулі баяулатады. Сонымен қатар мұзды төбелер үстінде басты жылыжай газы – су буы жоқ, себебі ол мұздап қалған.

Ғаламдық жылынудан Дүниежүзілік мұхит деңгейі көтеріледі. 1995–2005 жылдар аралығында Дүниежүзілік мұхит деңгейі болжанған 2 см-дің орнына 4 см-ге көтерілді. Егер Дүниежүзілік мұхит деңгейі әрі қарай осындай жылдамдықпен көтеріле беретін болса, онда XXI ғасырдың соңына қарай оның деңгейінің жиынтық көтерілуі 30–50 см құрайтын болады. Ол көптеген жағалау маңындағы аумақты әсіресе Азияның халық көп орналасқан жағалауының ішінара су басуына себепші болуы мүмкін. Жер бетіндегі шамамен 100 млн адам теңіз деңгейінен 88 см-ден аз биіктікте өмір сүретінін ескеру керек. Дүниежүзілік мұхит деңгейінің көтерілуінен басқа ғаламдық жылыну жел күшіне және ғаламшарда жауын-шашынның таралуына әсер етеді. Соның салдарынан Жер бетінде әртүрлі табиғи катаклизмдер (дауыл, теңіз дауылы, құрғақшылық, су тасқыны) жиілігі мен ауқымы артатын болады.

Қазіргі кезде құрғақшылықтан барлық құрлықтың 2%-ы зардап шегуде. Кейбір ғалымдардың болжамы бойынша, 2050 жылға қарай құрғақшылық материктің барлық жерінің 10%-ына дейін қамтитын болады. Сонымен қатар жыл мезгілі бойынша жауын-шашын мөлшерінің таралуы өзгереді.

Үшінші сценарий – ғаламдық жылыну Жердің кейбір бөліктерінде қысқа мерзімді салқындаумен ауысады. Мұхит ағыстарының пайда болу факторларының бірі арктикалық және тропиктік сулар арасындағы температура градиенті (айырмашылығы) екені белгілі. Полярлық мұздардың еруі арктикалық су температурасының артуына себепші болады, демек, тропиктік және арктикалық сулар арасындағы температура айырмашылығының азаюына әкеледі, ол болашақта ағыстардың баяулауына апарады. Белгілі жылы ағыстардың бірі – Гольфстрим ағысына байланысты Солтүстік Еуропаның көптеген елдерінде орташа жылдық температура Жердің басқа ұқсас климат зоналарына қарағанда 10 градусқа жоғары. Осы мұхит жылу конвейерінің тоқтап қалуы Жер климатына қатты әсер ететіні түсінікті. Қазірдің өзінде Гольфстрим ағысы 1957 жылмен салыстырғанда 30%-ға әлсіз болды. Математикалық модельдеу Гольфстрим ағысын толық тоқтату үшін температураны 2–2,5 градусқа арттыру жеткілікті екенін көрсетті. Қазіргі уақытта Солтүстік Атлантика температурасы XX ғасырдың 70-жылдарымен салыстырғанда 0,2 градусқа жылынған. Гольфстрим ағысы тоқтаған жағдайда Еуропада орташа жылдық температура төмендейтін болады. Басқа математикалық модель жалпы ғаламдық жылыну кезінде бүкіл Еуропа континентінде күшті суық болатынын «болжайды».

Осы математикалық есептеулер бойынша Гольфстрим ағысы 20 жылдан кейін толық тоқтап қалады да, соның салдарынан Солтүстік Еуропа, Ирландия, Исландия және Ұлыбритания климаты қазіргіден 4–6 градусқа суық болып, жиі жауын-шашын және дауыл болуы ықтимал. Нидерланды, Бельгия, Скандинавия мен Ресейдің еуропалық бөлігінің солтүстігі де суиды. Содан кейін Еуропада жылыну екінші сценарий бойынша қайта басталады.

Төртінші сценарий – ғаламдық жылыну ғаламдық суық болумен алмасады. Гольфстрим мен басқа мұхит ағыстарының тоқтап қалуы алдымен Жерде ғаламдық жылынуды тудырады да, сосын кезекті мұз дәуірі басталады.

Бесінші сценарий – жылыжай апаты. Жылыжай апаты – ғаламдық жылыну үдерісінің дамуының ең «жағымсыз» сценарийі. Бұл теорияның авторы – А.В. Карнаухов. Оның мәні мынадай: Жер атмосферасында антропогендік CO2 мөлшерінің артуынан Жерде орташа жылдық температураның артуы атмосфераға мұхитта еріген CO2-нің ауысуына, сондай-ақ шөгінді карбонатты жыныстардың қосымша көмірқышқыл газын бөліп ыдырауына апарып соғады, ол өз кезегінде Жер температурасын тағы да жоғарылатады. Содан жер қыртысының едәуір терең қабаттарында жатқан карбонаттардың әрі қарай ыдырауына әкеледі (мұхитта атмосфераға қарағанда көмірқышқыл газы 60 есе көп, ал жер қыртысында 50 000 еседей көп). Мұздықтар Жер альбедосын азайтып, қарқынды ериді. Температураның осылай тез көтерілуі еріп жатқан мәңгі тоң қабатынан метанның қарқынды түсуіне, ал орташа температураның 1,4–5,8°С-қа көтерілуі ғасыр соңында, негізінен, тундрада шоғырланған метангидраттардың (су мен метанның мұзды қосылыстары) ыдырауына себеп болады.

Метан көмірқышқыл газына қарағанда 21 еседей күшті жылыжай газы болатынын ескерсек, Жерде температураның артуы апаттық жағдайда болады. Жерде не болатынын елестету үшін Күн жүйесіндегі көрші Шолпан ғаламшарына назар аударсақ жеткілікті. Жердегі сияқты атмосфераның осындай параметрлерінде Шолпанда температура Жердегіден бар-жоғы 60°С-қа (Шолпан Жерге қарағанда Күнге жақын) жоғары, яғни 75°С шамасында болады. Шынайы жағдайда Шолпанда температура шамамен 500°С. Шолпандағы карбонатты және құрамында метан бар қосылыстар көмірқышқыл газы мен метан бөліп, баяғыда бұзылған. Қазіргі уақытта Шолпан атмосферасы 98% СО2-ден тұрады, ол ғаламшар температурасын 400°С-қа арттырады.

Егер ғаламдық жылыну Шолпандағы сияқты сценарий бойынша жүре беретін болса, температура атмосфераның жер бетіне жақын қабатында 150 градусқа жетуі мүмкін. Жер температурасының тіпті 50°С-қа артуы адамзат өркениетін жояды, ал температураның 150°С-қа дейін артуы ғаламшардағы барлық тірі ағзаларды жояды.

Карнауховтың «оптимистік» сценарийі бойынша, егер атмосфераға түсетін CO2 мөлшері бұрынғы деңгейінде қалатын болса, онда 300 жылдан кейін Жерде температура 50°С, ал 6000 жылдан кейін 150°С болады. Өкінішке орай, жыл сайын CO2 шығарындысының көлемі артып отыр. Бұл жағдайда егер CO2 шығарындысы әр 50 жыл сайын екі есе артатын болса, Жерде 100 жылдан кейін температура 50°С, ал 300 жылдан соң 150°С болады.

Ұсынылған «сценарийлермен» танысып, сұрақтарға жауап беріңдер.

1. Қандай да бір сценарий мәліметтерін кесте және солардың негізінде салынған график түрінде көрсетуге болады ма? Бағалаңдар.

2. Ұсынылған сценарийлердің (екінші, үшінші және бесінші) барлық бір типті мәліметтерін кесте және солардың негізінде салынған бірыңғай график түрінде көрсетуге бола ма?

3. Кез келген компьютер бағдарламасын (Eхсеl, Раsсаl, V. Ваsiс немесе кез келген басқа) пайдаланып, қарастырылған көрсеткіштердің өзара тәуелділігін модельдеңдер. Төмендегі кестеде берілген мәліметтерді толықтырып және (немесе) өзгертіп, ғаламдық климат өзгерістерінің графигін салыңдар.

1-кесте

Көрсеткіш	Көрсеткіш мәні
Атмосферадағы CO₂	0,03	0,05	0,07	0,09	0,1	0,12	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	1
Ауа температурасы	12	12,5	13	14	?	?	?	?	?	?	?	?

2-кесте

Көрсеткіш	Көрсеткіш мәні
Күн радиациясының мөлшері, Вт/м²	1,30	1,32	1,35	?	?	?	?	?	?	?
Жердің заманауи озон қабаты, %	100	98	95	?	?	?	?	?	?	?

¹ Альбедо – беттен шағылысқан күн энергиясы мөлшері мен оған түсетін энергия мөлшері арасындағы айырмашылық.

Тақырыбы: Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу

Мақсаты: Климаттың ықтимал ғаламдық жылыну салдарын болжау, түрлі сценарийлер арқылы климаттық өзгерістердің болашағын зерттеу.

Сценарийлер:

1. Бірінші сценарий – ғаламдық жылыну біртіндеп жүзеге асады:

   • Бұл сценарий бойынша климаттық өзгерістер өте баяу жүреді. Жердің экожүйесі күрделі әрі өзара байланысқан жүйе болғандықтан, температураның өзгеруі үшін жүздеген немесе мыңдаған жылдар қажет болады. Мұхиттар мен атмосфера арасындағы жылу алмасу баяу жүретін процесс болып табылады.

2. Екінші сценарий – ғаламдық жылыну салыстырмалы түрде тез жүзеге асады:

   • Соңғы жүз жылда ғаламшардың орташа температурасы 0,5–1°C-қа артты. СО2 концентрациясы 20-24%-ға, ал метан концентрациясы 100%-ға өсті. Бұл сценарий бойынша, ғаламдық температура XXI ғасырдың соңына қарай 1,1–6,4°C аралығында көтеріледі. Мұздың еруі мен бет альбедосының өзгеруі жылынуды тездетуі мүмкін.

3. Үшінші сценарий – ғаламдық жылыну Жердің кейбір бөліктерінде қысқа мерзімді салқындаумен ауысады:

   • Полярлық мұздардың еруі мен Гольфстрим ағысының баяулауы Солтүстік Еуропа мен басқа да аумақтарда суық климатты тудырады. Егер Гольфстрим ағысы толық тоқтаса, температура төмендейді, алайда ғаламдық жылыну қайта басталады.

4. Төртінші сценарий – ғаламдық жылыну ғаламдық суыққа ауысады:

   • Гольфстрим мен басқа мұхит ағыстарының тоқтап қалуы алдымен ғаламдық жылынуды тудырады, бірақ оның соңында мұз дәуірі басталады.

5. Бесінші сценарий – жылыжай апаты:

   • Жер атмосферасындағы CO2 мен метан концентрациясының артуы ғаламдық жылынудың қарқынды өсуіне әкеледі. Бұл сценарийде температураның көтерілуі ғаламшардағы барлық тірі ағзаларды жоя алатын деңгейге жетуі мүмкін.

Жауаптар:

1. Сценарийлерді кесте және график түрінде көрсету:

   • Әр сценарий бойынша температураның өзгеруін, СО2 деңгейін, мұздардың еруін және басқа көрсеткіштерді кесте мен графиктерде көрсетуге болады.

   • Әрбір сценарий бойынша уақыттың өзгеруі және көрсеткіштердің салыстырмалы мәндері диаграммада бейнеленуі тиіс.

2. Сценарийлердің мәліметтерін біріктіру:

   • Екінші, үшінші және бесінші сценарийлердің ортақ мәліметтерін бір кестеге жинап, оларды салыстыруға болады.

   • Олардың графиктерін бір уақытта бейнелеп, климаттың әртүрлі ықтимал өзгерістерін көрсетуге болады.

3. Компьютерлік модельдеу:

   • Excel, Pascal немесе басқа бағдарламалар арқылы климаттық өзгерістердің графиктерін құрып, әр сценарийдің әсерін модельдеуге болады.

   • Бұл процесс ғылыми зерттеулерде климаттық жағдайларды болжау үшін кеңінен қолданылатын әдіс.

Қорытынды:
Климаттың ғаламдық жылынуының әсерлері әртүрлі сценарийлер бойынша зерттелді. Бұл сценарийлер климаттың жылыну барысы мен оның салдарын болжауда маңызды рөл атқарады. Модельдеу нәтижелері ғаламдық жылынудың болашақта климаттық өзгерістерге әкелетінін және әлемдегі табиғи жүйелерге үлкен әсер етуі мүмкін екенін көрсетті.

Дескрипторлар мен балл:

• Сценарийлердің мәліметтері мен олардың талдауы дұрыс жүргізілген: 2 балл

• Графиктер мен кестелер арқылы мәліметтерді визуалдау жақсы орындалған: 2 балл

• Модельдеу бағдарламасы тиімді қолданылған: 2 балл

• Жауаптар нақты және толық берілген: 2 балл

• Жалпы жұмысқа қатысу және белсенділік: 2 балл

Жалпы балл: 8