Определение интенсивности фотосинтеза газометрическим методом (по Бабушкину Л.).

Интенсивность фотосинтеза выражает количество поглощенного СО₂ (мг) или выделенного Ch (мг) в единицу времени (час) на единицу площади листовой поверхности (дм).

Интенсивность фотосинтеза зависит от освещенности, температуры воздуха, содержания СО₂ и О₂ и т.д. В течение дня могут наблюдаться 2 - 3 максимума интенсивности фотосинтеза. Интенсивность фотосинтеза увеличивается одновременно с увеличением концентрации СО₂ и проходит в оптимальных условиях, когда лист содержит 86% воды. В условиях засухи интенсивность фотосинтеза снижается на 80-90%. Недостаток минеральных элементов также резко снижает интенсивность фотосинтеза.

Интенсивность фотосинтеза может быть определена по количеству накопленного сухого вещества, однако самый распространенный метод состоит в определении количества поглощенного СО₂.

Процесс этот основывается на использовании буферных растворов Варбурга, способных поддерживать над раствором определенную концентрацию СО₂.

Для определения интенсивности фотосинтеза применяется прибор, предложенный Л. H, Бабушкиным (рисунок 8).

Ход работы

На две колбы объемом 100 мл (контрольная и опытная) надеть белые чехлы из бумаги для предохранения системы от нагревания, прилить в каждую по 20 мл буферного раствора (1,5 Na₂CО₃ + 14 NaHCО₃ на 1000 мл воды). Контрольную колбу закрыть резиновой пробкой, на опытную надеть зажим Бабушкина, между кольцами которого помещен лист исследуемого растения (нижней стороной лист направлен внутрь колбы). Опыт проводится в двух повторностях (т.е. на одном растении ставят опыт дважды).

Рисунок. Установка для определения интенсивности фотосинтеза (по Бабушкину Л.).

Контрольная колба стоит рядом с опытной, т.е. находится в тех же условиях. Экспозиция - 1 час. При этом СО₂ из буферного раствора поглощается листом для осуществления процесса фотосинтеза.

После экспозиции слить обе контрольные колбы в одну и обе опытные колбы в одну (установление средней пробы). В обе колбы прибавить по 7 мл 0,025 н раствора НС1. Определить оптическую плотность контрольного и опытного растворов по исходному буферу на ФЭКе. По найденным оптическим плотностям найти на калибровочной кривой концентрацию СО₂ в опытной (а) и контрольной (б) колбах.

где:

а - концентрация СО₂ в опытной колбе;

b - концентрация СО₂ в контрольной колбе;

t - время опыта, в часах;

13,8 - площадь отверстия насадки зажима Бабушкина, в дм².

При колориметрировании используется зеленый светофильтр и кювета на 20 мл (рисунок, Д-520-530 нм).

Оборудование и реактивы:

Зажим Бабушкина,
колбы на 100 мл с пробками в чехлах (внизу черный, сверху белый),
дозатор,
пипетка на 5 мл,
ФЭК-М,
буферный раствор,
НСI 0,025 н,
фенолфталеин 1%.

Вопросы для повторения:

Как определить интенсивность фотосинтеза?
Какие факторы влияют на интенсивность фотосинтеза?
У каких растений более интенсивный фотосинтез: С₃ типа или С₄?