(植物生理学实验)植物呼吸速率的测定.ppt

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、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 二、材料、仪器设备及试剂（三）试剂：1. 20％KOH；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：⑴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）。⑵用排水法测定其体积（V种子）：取10ml量筒，内盛约5ml的水，将种子充分放入量筒内，二次水分体积之差即为种子体积。⑶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。 三、实验步骤2.反应瓶及压力计处理：⑴在中央小槽内加入20％KOH 0.2ml，用以吸收CO2。为了增大吸收CO2的能力，可将1cm×2cm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。 ⑵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。 三、实验步骤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，启动水槽搅拌装置并启动转盘振荡，使压力计平衡10～15min。在此过程中要注意检查反应瓶是否漏气。 三、实验步骤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）。 三、实验步骤（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：⑴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，作温压计用）；⑵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（一）反应瓶常数（k， μl /mm）计算：   其中，Vg＝V总－Vf－V种子 (μl)  V总：反应瓶（至连接的压力计右侧臂150mm处）的总体积（可根据反应瓶出厂编号查知）；  Vf ：反应瓶中液体体积（本实验中包括加入的KOH和水的体积）；  V种子：实验所用种子体积； T：实验体系的绝对温度； α：压力为1atm、温度为T时气体（本实验为O2）的溶解度（可查表获知）； P0：以Brodie液表示的标准压力（约为10000mm）。 四、结果计算（二）呼吸速率计算：（样品耗氧的）呼吸速率（μl/g·h）＝ h ×K/ W×t。 其中， h×K为根据实际压力差值（h，mm）求出的氧气的吸收量（μl）；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.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