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实验五 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要能量的来源,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,或放去的CO2量。其方法很多,除下面介绍的几种外,还可以用华氏呼吸计和氧电极法。 [实验目的] 熟悉测定呼吸强度的不同方法及其所根据的原理。 Ⅰ 简易测定法 [实验原理] 萌发的种子在一个密闭容器中,呼吸作用消耗容器中的O2放出CO2,而CO2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,使得玻璃管内水柱上升。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,即可从水柱上升的高度或玻璃管内水的体积,相对地比较它们的呼吸强度。 [器材与试剂] 1．实验仪器 游标卡尺,天平,广口瓶,橡皮塞,小烧杯,玻璃管,纱布,移液管 2．实验试剂 10% NaOH,石蜡 3.实验材料 已经萌发的水稻(小麦或大豆)种子 [实验步骤] 1.定装置 如图4-1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20ml10% 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,并用融化的石蜡密封瓶口,记录开始的实验时间。 3．经一定的时间后,测量水柱上升高度。 4．用下述方法表示呼吸作用强弱。 以上升水柱的高度表示相对呼吸强度:(Cm/h) 以水柱中上升的水量(ml)表示相对呼吸强度:水柱高(cm)ⅹπг2(cm2),式中π=3.1416, г为玻璃管内半径,单位为cm,可用游标卡尺量得。 Ⅱ 小 篮 子 法 [实验原理] 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的量。 [器材与试剂] 1.实验仪器 广口瓶,温度计,酸式滴定管,干燥管,尼龙网制小篮 2.实验试剂 实验试剂 0.05mol/h Ba(OH)2,指示剂: 0.1%麝香草酚酞酒精溶液,1/44 mol/h 草酸溶液:准确称取重结晶的草酸H2C2O4 ? 2H2O 2.8652g,溶于蒸馏水,配成1 000ml,每ml溶液相当于1 mg的CO2。 3.实验材料 萌发的小麦或水稻种子 [实验步骤] 1.取500 ml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。瓶塞下面挂一个尼龙网制小篮,用以盛实验材料,整个装置如图4-2所示。 2.称取萌发的小麦或水稻种子15g,装于小篮内,将小篮挂在广瓶内,同时加0.05mol/LBa(OH)2溶液25mL于广口瓶内,立即塞紧瓶塞,并用融化的石蜡密封瓶口,防止漏气。每10min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 h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体积(mol)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 呼吸强度(CO2,mg/gh)=(V1-V0)/种子鲜重(g)*时间(h) 式中: V0为煮死的种子所耗用草酸的体积(ml); V1为发芽的种子所耗用草酸的体积(ml)。 注意事项 装置不能漏气 实验作业 比较不同类型的种子的呼吸强度。 3