植物呼吸速率的测定

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1、实验4-1 微量定容测压法测定植物的呼吸速率一、原理:1. 在密闭、定温及固定体积的系统中， 当气体被吸收时，气体分子减少，压力降低 。相反，当产生气体时，压力上升。压力的 变化可以用微量检压计测出，并可据此计算 气体吸收或释放的数量。因此，微量检压计 可用以研究呼吸作用、光合作用及与O2、 CO2及其它气体交换相关的反应如某些酶的 活性等。一、原理:2. 由于在呼吸过程中吸收氧气和产生二 氧化碳是同时进行的，所以从压力计上所观 察到的压力变化是氧的吸收量和二氧化碳释 放量的总结果。若在反应瓶中加入碱液（如 氢氧化钾），呼吸时所产生的二氧化碳被碱 吸收，则可由压力的变化计算出氧的吸收量。 二、

2、材料、仪器设备 及试剂（一）材料：萌发的小 麦种子。 （二）仪器设备：1. 瓦 布格呼吸计（微量呼吸 检压计）；2. 移液管； 3. 量筒；4. 小镊子； 5.橡皮筋；6.吸水纸（三）试剂：1. 20KOH；2. 凡士林 ；3. Brodie氏溶液：NaCl 23g，牛胆 酸钠5g，溶于500ml水中，另加少许染 料（酸性品红）使溶液染色，并加数滴 浓麝香草酚乙醇溶液作为防腐剂。三、实验步骤 （一）种子吸氧量的测定（测压计用） 1.种子处理： 取发芽小麦种子6-8粒，用吸水纸将种子表 面水分吸干，称其鲜重（W）。 用排水法测定其体积（V种子）：取10ml量 筒，内盛约5ml的水，将种子充分放入

3、量筒内 ，二次水分体积之差即为种子体积。 将种子取出，再次用吸水纸吸干附在种子 外表的水分，将种子放入反应瓶的底部，并 往反应瓶底部加入0.5ml水。2.反应瓶及压力计处理： 在中央小槽内加入20KOH 0.2ml， 用以吸收CO2。为了增大吸收CO2的能力 ，可将1cm2cm滤纸折叠后插入中央小 槽内，并在中央小槽口上涂少量凡士林 ，防止碱液逸出。 侧管的玻璃棒涂以凡士林后塞紧。压 力计口亦涂上凡士林和反应瓶连接，转 动反应瓶，使封口凡士林呈透明为止， 然后用橡皮筋将反应瓶固定在压力计上 。 3.压力计及反应瓶与水槽间温度的平衡：将 压力计固定在水槽上，并打开压力计活塞。 设置恒温水槽温度，

4、启动水槽搅拌装置并启 动转盘振荡，使压力计平衡1015min。在此 过程中要注意检查反应瓶是否漏气。4.测定与读数：当反应瓶内温度与水槽 温度平衡后，停止振荡，将压力计上的 活塞关闭并重新开始振荡，记录开始时 间。每隔15min记录压力计左侧毛细管 Brodie液面高度（ h ）。读数时暂停 振荡，并将压力计的右管液面调至 150mm处，记录左管液面高度，共计四 次（共1h）。（二）空白实验与测压计压力值校 正由于压力计左管口与大气相通，实 验时室内气压或水槽温度微小变化对读 数均有影响，为此，必须进行校正。校正方法：反应瓶中除不加种子 外，其他处理、测定及读数与测压计完 全相同（即空白实验，

5、作温压计用）； 由测压计读数与温压计读数的差值求 得测压计的实际压力值（校正值）。四、结果计算 （二）呼吸速率计算： （样品耗氧的）呼吸速率（l/gh） h K/ Wt。其中， hK为根据实际压力差值（h，mm）求出 的氧气的吸收量（l）；W为鲜样品质量（g）；t 为反应时间（h）五、分析讨论主要注意事项： 1. 操作中切勿对种子造成物理或化学损伤； 2. 压力计为精密玻璃仪器，须防止损坏； 3. 压力计与反应瓶编号要配套一致； 4. 压力计及反应瓶必需保证气密性良好； 5. 压力计读数时应暂停振荡，且不可将活塞 打开，也不可将压力计从水槽上卸下。思考题： 1.本实验中为什么要设计温压计？ 2

6、.反应瓶常数k与哪些因素有关？本实验是如 何满足其条件的？实验4-2 小篮子法（广口瓶法 ）测定植物呼吸速率一、原理 植物呼吸时会放出CO2，一定量的植 物样品在单位时间内放出CO2的数量，即 可作为该样品的呼吸速率。 植物呼吸过程中放出的CO2可用氢氧 化钡溶液吸收，呼吸过程结束后用已知 浓度的草酸溶液滴定剩余的碱液，从空 白和样品二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。 二、材料、设备仪器及试剂 （一）材料：发芽的小麦种子。 （二）仪器设备：1.呼吸测定装置；2.天平；3.钟表 ；4.酸式及碱式滴定管；5.温度计 （三）试剂： 1） 0.05mol/L 左右的Ba(OH

7、)2：Ba(OH)2 8.6g溶于 1000ml蒸馏水中； 2） 144 mol/L 草酸溶液：准确称取重结晶的 H2C2O42H2O 2.8651g溶于蒸馏水中并定容至 1000ml（每ml相当于1mg CO2）； 3） 酚酞指示剂：1g酚酞溶于100ml 95乙醇中， 贮于滴瓶中。 三、实验步骤 1. 取500ml广口瓶一个， 瓶口用打有三孔的橡皮塞 塞紧，一孔插一盛碱石灰 的干燥管，使呼吸过程中 能进入无CO2的空气，一 孔插温度计，另一孔直径 约1cm，供滴定用，平时 用一小橡皮塞塞紧，瓶塞 下面挂一铁丝纱小篮，以 便装植物样品，整个装置 即为广口瓶呼吸测定装置 。三、实验步骤 2.

8、向广口瓶内加入0.05mol/L 的Ba(OH)2 溶液20ml，立即塞紧橡皮塞（不带小篮 ），充分摇动广口瓶2min，使瓶内CO2 全部被吸收，拔出小橡皮塞，加入酚酞 指示剂2滴后摇匀，把滴定管插入孔中， 用标准草酸溶液进行空白滴定，直到红 色刚刚消失为止。记录滴定所用草酸的 量（V0，ml） 三、实验步骤 3. 倒出瓶中废液，用无CO2的蒸馏水（煮沸过的） 洗净后，重加上述Ba(OH)2溶液20ml。称取5g左右 的发芽小麦种子（称前须擦干种子表面水分），装 入小篮子中，挂于橡皮塞下，塞紧瓶塞并开始记录 时间，经过2030min，其间轻轻摇动数次（以破坏 溶液表面的BaCO3薄膜，利于充分

9、吸收CO2）。到预 订时间后，打开塞子，将装有植物材料的小篮子迅 速取出，向瓶内加入2滴酚酞指示剂，立即塞紧塞子 ，摇匀后用草酸滴定，方法如前。记录滴定所用草 酸的量（Vs，ml）。四、结果计算 样品的呼吸速率（mg CO2/gh）（V0Vs）1/(Wt) 式中， V0 ：空白滴定用去的草酸量（ ml）； Vs ：样品滴定用去的草酸量（ml）； W：样品鲜重（g）；t：测定时间（h）。1表 示滴定所用每毫升144mol/L 的草酸相当于 1mgCO2。 五、分析讨论主要注意事项： 1. 操作过程中应防止实验人员口中呼出的气 体进入广口瓶； 2. 应避免对植物材料造成理化损伤； 3. 摇动广口瓶时应小心，防止小篮子掉入碱 液中。思考题：在本实验中要准确测定呼吸速率，还 需要注意哪些方面的问题？