11-сынып ҚГБ биология зертханалық жұмыстар

11-сынып ҚГБ биология зертханалық жұмыстар

№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?

№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.

№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?

№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.

№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.

№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.

№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.

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