内容发布更新时间 : 2024/11/18 13:38:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
十一、呼吸速率的测定
一、实验目的：掌握小篮子法测定植物呼吸速率 二、实验原理：
植物进行呼吸作用放出CO2，计算一定植物样品在单位时间内放出CO2数量，即为该样品的呼吸强度。呼吸作用的强弱即呼吸速率的大小是植物生命活动最重要的指标之一。一般地说，呼吸速率大表示新陈代谢旺盛，呼吸速率小则说明代谢活动弱，植物呼吸速率的大小因植物类型、组织种类、生育期的差异而不同，也受着外界环境的影响。测定呼吸速率的方法很多，如红外线CO2分析法，氧电极法，瓦氏呼吸仪法，呼吸瓶法等。本实验采用广口瓶与小篮子测定呼吸速率的方法。植物进行呼吸时吸收O2，放出CO2，计算一定的植物样品在单位时间内放出CO2的数量，即为该样品的呼吸速率。植物材料呼吸过程中释放的CO2可用氢氧化钡溶液吸收。实验结束后，用草酸溶液滴定剩余碱量，由空白和样品二者消耗草酸溶液的之差即可计算出呼吸过程中释放的CO2量。 三、仪器、药品与材料 （一）实验材料
橘子 生毛豆 熟毛豆 （二）仪器与用品
500ml广口瓶，天平，酸碱滴定台与酸式滴定管，量筒，天平，钟表，温度计，干燥管，尼龙网制小篮。 （三）试剂
1．0.05 mol/L左右的Ba(OH) 2：称取8.6 g Ba(OH)2溶于1000 mL蒸馏水中，密封保存。 2．1/44 mol/L 草酸溶液：准确称取2.8651 g重结晶的H2C2O2?2H2O溶于蒸馏水中并定容至1000 mL。
3．酚酞指示剂：称取1 g酚酞溶于100 mL 95％乙醇中，并贮于滴瓶中。 二、实验步骤
1．取500 mL广口瓶一个，瓶口用打有二孔的橡皮塞塞紧，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，另一孔直径约1 cm，供滴定用，平时用一小橡皮塞塞紧。瓶塞下方挂一小篮，以便装植物样品（也可用单层纱布包裹种子代替）。
2．向瓶中准确加入约0.05 mol/L 的Ba(OH) 2溶液20 mL，立即塞紧橡皮塞（不加样品），充分摇动广口瓶2 min，待瓶内CO2全部被吸收后，拔出小橡皮管塞，加入酚酞指示剂2滴，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。记录所用草酸溶液体积V0 mL。
3．倒出废液，用无CO2的蒸馏水（煮沸过的）洗净后，重加上述Ba(OH) 2溶液20 mL，同时称取植物样品20~30 g，装入小篮子中，挂于橡皮塞下，塞紧瓶塞，并用熔化的石蜡密封瓶口，防止漏气。开始记录时间，每过10min左右，轻轻地摇动广口瓶数次，使溶液表面的BaCO3薄膜被破坏，以利于充分吸收CO2。1小时后，小心打开瓶塞，迅速取出小篮，加1~2滴指示剂，立即重新盖紧瓶塞混匀，然后拔出小橡皮塞，把滴定管插入小孔中，用草酸滴定，直到红色刚刚消失为止。记录所用草酸溶液体积V1mL。 4．结果计算 （1）计算公式：
植物呼吸速率Rn=(Ci-C0)／h?m?V0 h为时间（10min），m为质量，V0规定为=4.5升 ，C0为初值CO2浓度（％），Ci为终值CO2浓度（％）
（2）数据记录及处理：
样品 橘子 生毛豆 熟毛豆 重量 283.7 248.3 C0 0.045 0.036 Ci 0.049 0.045 Rn 0.0003 0.0161 0 5.结果分析
先测定初值二氧化碳的浓度，再测定终值二氧化碳的浓度，后者减前者则为样品呼吸作用产生的二氧化碳的值。由实验结果可见，橘子的呼吸速率比新鲜毛豆的呼吸速率弱，表示新鲜毛豆的新陈代谢强度大于橘子的。熟毛豆的呼吸速率测得为0，因为，毛豆被煮熟后，失去生理活性，代谢过程停止，不能进行呼吸作用，所以测得的二氧化碳的初值和终值相等。不过，实验过程中存在许多误差：a.称量样品时不够精准；b.广口瓶口封得不够严，可能有漏气现象；c. BaCO3吸收CO2不够充分等。
十二、植物根系活力的测定
植物根系是活跃的吸收器官和合成器官，根的生长情况和活力水平直接影响地上部的营养状况及产量水平。本实验学习测定根系活力的甲烯蓝法。 【原理】
根据沙比宁等的理论，植物对溶质的吸收具有表面吸附的特性，并假定被吸附物质在根系表面形成一层均匀的单分子层；当根系对溶质的吸附达到饱和后，根系的活跃部分能将吸附着的物质进一步转移到细胞中去，并继续产生吸附作用。在测定根系活力时常用甲烯蓝作为吸附物质，其被吸附量可以根据吸附前后甲烯蓝浓度的改变算出，甲烯蓝浓度可用比色法测定。
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已知1mg甲烯蓝形成单分子层时覆盖的面积为1.1m，据此可算出根系的总吸收面积。从吸附饱和后再吸附的甲烯蓝的量，可算出根系的活跃吸收表面积，作为根系吸收活力的指标。 【材料、仪器与试剂】 1.材料：植物根系。
2.仪器及用具：分光光度计；移液管；烧杯；比色管。
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3.试剂：0.01 mg?mL甲烯蓝溶液；0.0002 mol?L（0.075 mg?mL）甲烯蓝溶液。 【方法与步骤】
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1. 甲烯蓝标准曲线的制作 按表2－1用0.01 mg?mL甲烯蓝溶液配制系列标准溶液，于660 nm处测定吸光度，以甲烯蓝浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。 表2－1 甲烯蓝系列标准溶液的配制
试剂/mL 0.01 mg?mL甲烯蓝/mL 蒸馏水/mL 甲烯蓝浓度/μg?mL -1-1管号 0 0 10 0 1 2 3 4 5 7 1 2 3 4 5 6 9 8 7 6 5 4 1 2 3 4 5 6 2. 将待测的植物根系洗净沥干，浸在装有一定量水的量筒中，用排水法测定根系的体积（或用体积计测定）。
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3. 将0.0002 mol?L的甲烯蓝溶液（每毫升溶液中应含0.075 mg甲烯蓝，为消除溶液配制和比色误差，其含量需要重新进行比色，查标准曲线确定）分别倒入3个小烧杯中，编号，每个烧杯中溶液体积约10倍于根系的体积。准确记下每个烧杯中的溶液量。
4. 将洗净的待测根系，用吸水纸小心吸干，然后依次浸入盛有甲烯蓝溶液的烧杯中，每杯中浸1.5 min，注意每次取出时，都要使根上的甲烯蓝溶液流回到原杯中去。
5. 从3个小烧杯中各吸取甲烯蓝溶液1 mL，用去离子水稀释10倍后，于660 nm处测定吸光度，根据标准曲线，查得各杯浸根后甲烯蓝的浓度。 【结果与计算】
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（1）总吸收面积（m）=[（ c1—c1’）×v1+（c2—c2’）×v2]×1.1
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（2）活跃吸收面积（m）= [（c3—c3’）×v3]×1.1
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（3）活跃吸收面积%=根系活跃吸收面积（m）/根系总吸收面积（m）×100%
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（4）比表面积（cm·cm）= 根系总吸收面积（cm）/根体积（cm）
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式中 c：各杯未浸泡根系前的甲烯蓝浓度（mg?mL）； c’：各杯浸泡根系后的甲烯蓝浓度（mg?mL-1）； v：各杯中的溶液量（mL）。