实验44 植物呼吸强度的测定

 

实验44 植物呼吸强度的测定

 

　　呼吸作用是一切生活细胞所共有的生命活动，是新陈代谢的一个重要组成部分，是植物所有生理活动所需能量的来源，对植物有着十分重要的意义，一旦呼吸作用停止，也就预示生命的结束。

　　测定呼吸作用，一般测定呼吸过程消耗的O₂ 量，或放出的CO₂ 量。方法很多，除下面介绍的几种外，还可用华氏呼吸计（参阅实验87）和氧电极法（参阅实验88）。

 

Ⅰ 简易测定法

 

原理

 

　　萌发的种子在一个密闭容器中，呼吸作用消耗容器中的氧放出二氧化碳，而二氧化碳又为容器中的碱液所吸收，致使容器中气体压力减小，容器内外产生压力差，使得玻管内水柱上升。水柱上升的高度，即代表容器内外压力差的大小，亦即代表呼吸作用大小。如果用同一套装置，测定不同的材料样品（重量要一致），即可从水柱上升的高度或玻管内上升的水的体积，相对地比较它们的呼吸强度。

 

仪器药品

 

　　游标　　卡尺 　　天平

　　广口瓶　　 　橡皮塞

　　小烧杯　　 　玻璃管

　　纱布 　　　　移液管

　　10% NaOH 　　石蜡

 

操作步骤

 

　　1．测定装置

　　如图15所示，包括广口瓶(A)（于瓶塞上钉一金属小弯钩）、曲管(B)和烧杯(C)。烧杯内装水（可加数滴红墨水），广口瓶内加入20ml 10% NaOH。

 

　　2．称取已经萌发的水稻（小麦或大豆）种子数克，用纱布包裹，并用棉线结扎悬挂于广口瓶塞弯钩上。然后盖紧瓶塞，并用熔化的石蜡密封瓶口，记录开始的实验时间。

　　3．经一定时间后，测量水柱上升高度。

　　4．用下述方法表示呼吸作用强弱。

　　(1)以上升水柱的高度表示相对呼吸强度：cm/h。

　　(2)以水柱中上升的水量（ml）表示相对呼吸强度：水柱高(cm)×πr² (cm² )，式中π=3.1416，r为玻管内半径，单位为cm，可用游标卡尺量得。

　　注：本实验可由教师进行课堂演示。

 

参考文献

 

　　上海师大生物系、上海农业学校编：1978。简易呼吸测定法，水稻栽培生理，上海科学技术出版社，373─377页。

 

Ⅱ．小篮子法

 

原理

 

　　利用Ba(OH)₂ 溶液吸收呼吸过程中释放的CO₂ ，实验结束后，用草酸溶液滴定残留的Ba(OH)₂ ，从空白和样品两者消耗草酸溶液之差，即可计算出呼吸过程中释放的CO₂ 量。

 

仪器药品

 

　　广口瓶 　　　　　温度计

　　酸式滴定管 　　　干燥管

　　尼龙网制小篮

　　0.05mol/L Ba(OH)₂

　　指示剂：0.1%麝香草酚酞酒精溶液（见附录表4）。

　　1/44mol/L草酸溶液：准确称取重结晶的草酸H₂ C₂ O₄ ·2H₂ O 2.8652g，溶于蒸馏水，配成1000ml，每ml溶液相当于1mg的CO₂ 。

 

操作步骤

 

　　1．取500ml广口瓶一个，装配一只三孔橡皮塞，一孔插入盛碱石灰的干燥管，以吸收空气中的CO₂ ，保证进入呼吸瓶的空气无CO₂ ，一孔插入温度计，另一孔直径约1cm左右供滴定用，滴定前用小橡皮塞塞紧。瓶塞下面挂一尼龙网制小篮，用以盛实验材料，整个装置如图16所示。

 

　　2．称取萌发的小麦或水稻种子15g，装于小篮内，将小篮挂在广口瓶内，同时加0.05mol/L Ba(OH)₂ 溶液25ml于广口瓶内，立即塞紧瓶塞，并用熔化的石蜡密封瓶口，防止漏气。每10分钟左右，轻轻地摇动广口瓶，破坏溶液表面的BaCO₃ 薄膜，以利对CO₂ 的吸收。

　　3．1小时后，小心打开瓶塞，迅速取出小篮，加入2滴指示剂，立即重新塞紧瓶塞。然后拔出小橡皮塞，将滴定管插入小孔中，用1/44mol/L的草酸滴定，直到蓝绿色转变成无色为止。记录滴定所耗用的草酸溶液的ml数。

　　4．另取用沸水煮死的种子为材料，作同样测定，以此作为对照。

　　5．计算

 

　　式中 V0为煮死的种子，所耗用草酸的ml数，

　　 V₁ 为发芽的种子，所耗用草酸的ml数。