Определение интенсивности дыхания растений по выделению углекислого газа
Интенсивность дыхания различна у разных видов, отдельных органов и тканей одного и того же растения. Низкая интенсивность дыхания у суккулентов, несколько выше - у хвойных. Высокая интенсивность дыхания у некоторых бактерий и грибов. У высших растений максимальной интенсивностью дыхания обладают цветки, которые, по данным Соссюра, дышат в 2,0-4,5 раза интенсивнее листьев. Высокая интенсивность дыхания наблюдается в молодых органах и тканях растений. С возрастом уровень дыхания ослабевает.
Интенсивность дыхания усиливается в присутствии элементов минерального питания (Со, Р, Мо, Си и др.).
На интенсивность дыхания влияют температура, условия водоснабжения, наличие кислорода и углекислого газа в воздухе и косвенно свет. Растения обладают способностью дышать при широких температурных амплитудах; дыхание не падает при снижении содержания кислорода в воздухе даже на 50%, но содержание углекислого газа оказывает значительное влияние: при высоком его содержании дыхание ингибируется.
Методы определения интенсивности дыхания основываются на количестве выделившегося СО2 или поглощенного О2
Общее уравнение дыхания растений:
С6Н12О6 + 6О6 → 6 СО2 + 6 Н2О + 674 ккал.
Для определения интенсивности дыхания используют качественные методы (эндометрический, Бойсен-Иенсена, манометрический, с помощью аппарата Варбурга) и количественные (по выделяемому СО2, по поглощенному О2).
Ход работы
5 г проросших семян помещают в марлевый мешочек и подвешивают его к резиновой пробке (рисунок). В банку с помощью дозатора наливают 25 мл раствора барита (ВаСО3).
Пробку дозатора быстро заменяют пробкой с семенами и оставляют растительный материал на 30 минут для экспозиции. Для контрольного опыта 25 мл барита помещают в банку и закрывают пробкой без растительного материала. Обе банки постоянно встряхивают, чтобы разрушить пленку на поверхности барита (ВаСО3), при этом стараются не замочить семян.
Банка для определения интенсивности дыхания проросших семян.
После экспозиции обе колбы оттитровывают раствором щавелевой кислоты по фенолфталеину до исчезновения розовой окраски. Реакция идет по уравнению:
Ва(ОН)2 + Н2С2О4 = ВаС2О4 + 2Н2О
Для дальнейших расчетов необходимо определить поправочный коэффициент (С) для барита. Для этого 10 мл бари та наливают в коническую колбу на 50 мл, добавляют 2-3 капли фенолфталеина и оттитровывают раствором щавелевой кислоты.
Выделяющийся при дыхании семян углекислый газ поглощается баритом по реакции:
Ва(ОН)2 + СО2 → ВаСО3 + Н2О.
Интенсивность дыхания определяют по формуле:
где:
Т - титр раствора барита (0,088);
V1 - количество кислоты, пошедшей на титрование контрольной колбы (мл);
V2 - количество кислоты, пошедшей на титрование опытной колбы (мл);
m - вес семян (г);
t - время опыта, в часах;
С - поправочный коэффициент для барита.
Интенсивность дыхания измеряется в мг СO2 / 1 г сырого веса / 1 час.
Оборудование и реактивы:
- 14 г Ва(ОН)2 + 1 г ВаСl2 на 1 литр Н2О; смесь оставить на несколько дней, часто встряхивая, дать отстояться, прозрачный раствор слить в чистую посуду с притертой пробкой;
- щавелевая кислота (2,86 г на 1 литр);
- проросшие семена;
- весы с разновесами;
- дозатор, банка на 200-300 мл с пробкой с крючком (такая же банка с пробкой без крючка), бюретка на 25 мл в штативе.
Вопросы для повторения:
Дать определение дыханию растений.
- Что такое интенсивность дыхания?
- Чему равна интенсивность дыхания у разных растений, у разных органов?
- Какие факторы внешней среды влияют на интенсивность дыхания растений?
- Назвать методы определения дыхания растений. Какая связь между фотосинтезом и дыханием?
- Что у них общего?
- Чем отличаются эти процессы?
