3 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ

ĆWICZENIE 3

ROLA ORGANIZMÓW AUTOTROFICZNYCH W ŚRODOWISKU. DROBNOUSTROJE FOTO- I CHEMOSYNTETYZUJĄCE I ICH ROLA W INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Literatura zalecana:

Maria Pawlaczyk-Szpilowa, Biologia i ekologia P.Wr.1997, str.174-179.

Maria Pawlaczyk-Szpilowa, Mikrobiologia wody i ścieków, PWN, Warszawa 1978,

str.125-129.

Stefan Gumiński Fizjologia roślin, PWN, 1977, str.112-124.

Jan Kopcewicz, Stanisław Lewak, Podstawy fizjologii roślin, PWN, 1998, rozdz. 5.1.6.

Solomon Biologia,

Zagadnienia szczegółowe:

Fotosynteza – definicja, ogólny wzór procesu i znaczenie ekologiczne;

Chemizm fotosyntezy:

a. Barwniki biorące udział w fotosyntezie, ich znaczenie w procesie i lokalizacja;

b. Fosforylacja cykliczna;

c. Fosforylacja niecykliczna;

d. Cykl Calvina;

Zależność fotosyntezy od czynników zewnętrznych;

Fotosynteza bakteryjna: mechanizm, charakterystyka bakterii zdolnych do fotosyntezy;

Chemosynteza – definicja i znaczenie ekologiczne;

Ogólny mechanizm chemosyntezy;

Nitryfikacja:

a. mechanizm procesu (nitryfikacja I i II fazy);

b. charakterystyka bakterii nitryfikacyjnych;

Chemosynteza siarkowa – mechanizm, charakterystyka bakterii zdolnych do chem. siarkowej.

Zagadnienia nadobowiązkowe:

Fotosynteza typu C4;

Bakterie wodorowe;

Bakterie żelaziste i manganowe – znaczenie w procesie uzdatniania wody.

Zad.1. Oznaczenie współczynnika fotosyntezy AQ w warunkach świetlnych i ciemnych.

Współczynnik fotosyntezy jest stosunkiem ilości wydzielonego tlenu do pobranego CO2.

a. Napełnić wodą wodociągową dwie litrowe butle.

b. Do obu butli wprowadzić równe ilości mchu wodnego.

c. Jedną butlę postawić w ciemnym miejscu na 1 godz., a drugą oświetlać w tym

czasie światłem żarówki.

d. Równocześnie zbadać zawartość tlenu i CO2 w wodzie użytej do badań.

Oznaczanie tlenu metodą Winklera:

a) napełnić butelkę „tlenówkę” (V=100 cm3) wodą tak, aby przy zamykaniu korkiem

woda wylewała się,

b) po otwarciu butelki, dodać wprowadzając pipetą pod powierzchnię cieczy 2 cm3

r-u siarczanu manganawego, a następnie 2 cm3 alkalicznego r-u jodku potasowego

c) zamknąć butelkę i dobrze wymieszać,

d) dodać 2 cm3 kwasu siarkowego,

e) zamknąć butelkę korkiem i dobrze wymieszać do całkowitego rozpuszczenia

osadu,

f) zmierzyć objętość badanej wody w cylindrze miarowym wlewając ją delikatnie

po ściankach cylindra (jeśli objętość płynu przekracza 100 cm3 – zlać nadmiar),

g) wlać delikatnie badaną wodę po ściankach do kolbki stożkowej i miareczkować

0,025 n r-em tiosiarczanu sodowego do jasnosłomkowego zabarwienia,

h) dodać 1 cm3 r-u skrobii i szybko zmiareczkować do odbarwienia.

Zawartość tlenu obliczyć ze wzoru: ilość O2 [mg] = a · 0,2 · 10, gdzie:

a – objętość tiosiarczanu sodu zużytego do miareczkowania,

0,2 – liczba mg O2 odpowiadająca 1 cm3 0,025 n r-u tiosiarczanu sodu,

10 – stosunek objętości wody w butli (1000 cm3) do objętości próby badanej

(100cm3).

Uwaga: w przypadku stosowania butelek o V = 50 cm3, należy zmniejszyć o

o połowę objętości wszystkich odczynników i odpowiednio zmodyfikować wzór.

Oznaczanie CO2

a) wlać do butelki „tlenówki” (V=100 cm3) 50 cm3 badanej wody,

b) dodać 25 cm3 wody barytowej,

c) miareczkować za pomocą 0,1 N HCl wobec fenoloftaleiny, do odbarwienia,

d) określić miano wody barytowej przez zmiareczkowanie 25 cm3 r-u Ba(OH)2

za pomocą 0,1 N HCl wobec fenoloftaleiny, do odbarwienia.

Zawartość CO2 obliczyć ze wzoru: ilość CO2 [mg] = (a-a1) · 0,22 ·20, gdzie:

a – ilość zużytego 0,1 N HCl do oznaczania miana wody barytowej(w cm3),

a1- ilość zużytego 0,1 N HCl do zmiareczkowania badanej próby,

0,22 – liczba mg CO2 odpowiadająca 1 cm3 HCl zużytego podczas miareczkowania

20 – stosunek objętości wody w butli (1000 cm3 ) do próby badanej ( 50 cm3 ).

e. Po godzinie wykonać ponownie pomiary tlenu i CO2 w wodzie z butli oświetlanej i

przetrzymywanej w ciemnym miejscu, według pkt. d.

f. Na podstawie uzyskanych wyników obliczyć:

a) ilość tlenu wyprodukowaną przez mech w butli oświetlanej i zaciemnionej,

wg wzoru: ilość tlenu [mM] = (K-P) : 32 , gdzie:

K – ilość tlenu w butli na końcu doświadczenia [mg],

P - ilość tlenu w butli na początku doświadczenia [mg],

32 – masa molowa tlenu.

b) ilość CO2 pobranego przez mech w butli oświetlanej i zaciemnoinej,

wg wzoru: ilość CO2 [mM] = (K-P) : 44 , gdzie:

K - ilość CO2 w butli na końcu doświadczenia,

P - ilość CO2 w butli na początku doświadczenia,

44 – masa molowa CO2 .

c) wskaźnik fotosyntezy AQ dla butli jasnej i ciemnej

wg wzoru: AQ = ilość tlenu [mM] : ilość CO2 [mM]

Zad.2. Wykrywanie aktywności nitryfikacyjnej bakterii wodnych i glebowych.

a. Do probówki z pożywką mineralną Winogradskiego dla I fazy (zawierającą kationy

amonowe) wprowadzić grudkę ziemi lub 0,5 cm3 wody rzecznej

b. Tak samo zaszczepić pożywkę Winogradskiego dla II fazy (zawierającą azotyny)

c. Inkubować przez 14 dni w temp. pokojowej.

d. Po inkubacji zbadać obecność produktów nitryfikacji I fazy (azotynów) i II fazy

(azotanów) oraz zanik substratów w odpowiednich probówkach.

Wykrywanie azotynów:

a) na szkiełko zegarkowe nanieść pipetą 0,2 cm3 hodowli,

b) oddzielnymi pipetami dodać: 0,1 cm3 r-u kwasu sulfanilowego i 0,1 cm3 r-u

α- naftyloaminy (odczynnik Griessa); w przypadku obecności azotynów pojawia

się czerwono - amarantowe (do brunatnego) zabarwienie.

Wykrywanie azotanów:

a) w celu usunięcia azotynów, które dają taką samą reakcję barwną, do probówki

wsypać 1 g mocznika, rozpuścić i wstawić do łaźni wodnej o temp. 100C, po

czym wlać ok. 2 cm3 stężonego kwasu siarkowego nie dopuszczając do wrzenia.

b) po ustąpieniu wydzielania się pęcherzyków gazu, wlać ostrożnie 1cm3 r-u

dwufenyloaminy; pojawienie się zabarwienia niebieskiego do granatowego

świadczy o obecności azotanów.

Wykrywanie kationów amonowych:

a) na szkiełko zegarkowe nanieść 0,2 cm3 odczynnika Nesslera,

b) dodać (inną pipetą) 0,2 cm3 badanej hodowli i wymieszać,

c) pojawienie się żółtopomarańczowego do czerwonobrunatnego zabarwienia

świadczy o obecności kationów amonowych

Zad.3. Założenie hodowli wodnych bakterii autotroficznych.

a. Na dno cylindra miarowego o pojemności 500 cm3 wprowadzić 2-3 cm warstwę

mułu dennego i zalać 450-500 cm3 wody wodociągowej lub studziennej.

b. Dodać 0,5 g sierczku sodu (Na2S) i wymieszać (pipetą lub bagietką) .

c. Przykryć cylinder miarowy szkiełkiem zegarkowym.

d. Hodowle umieścić na świetle w temp. pokojowej.

e. Po kilku tygodniach powinna się pojawić w górnej części słupa wody biaława płytka

utworzona z tlenowych bakterii siarkowych, a na powierzchni mułu , od strony

oświetlonej, brunatno-czerwony nalot bakterii purpurowych

Rozmieszczenie bakterii siarkowych i purpurowych uzależnione jest od obecności

tlenu i anionów siarczkowych.

f. Wykonać preparaty przyżyciowe obu typów bakterii i obejrzeć pod mikroskopem.

Zad.4. Pomiar zawartości chlorofilu w wodach o różnym stopniu troficzności.

Zad.5. Założenie hodowli acidofilnych chemoautotrofów.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
5 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
4 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
9. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
8. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
14. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
14. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ (3), ĆWICZENIE 14
12. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
7 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
10. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
13. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
11. BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ, studia PWr, biologia
2 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
6 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
4 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
1 BIOLOGIA ŚRODOWISKA I rok IŚ
Biologia i Ekologia I ROK IŚ ćwiczenie 6, ĆWICZENIE 9, 10
instrukcje do ćwiczeń, Biologia i Ekologia I ROK IŚ ćwiczenie 1, Ćwiczenie 1
instrukcje do ćwiczeń, Biologia i Ekologia I ROK IŚ ćwiczenie 4, Ćwiczenie 6,7
Wykład 8 ściąga, PolitechnikaRzeszowska, inżynieria środowiska, I rok, biologia

więcej podobnych podstron