Метод заключается в учете количества СО2, выделяемого семенами при дыхании. Процесс поглощения углекислого газа баритом можно записать в виде уравнения:
Ва(ОН)2 + СО2 → ВаСО3 + Н2О
Избыток барита не прореагировавшего с СО2, оттитровывают щавелевой кислотой:
Ва(ОН)2 + Н2С2О4 → ВаС2О4 + 2Н2О
Материалы и оборудование. прорастающие семена пшеницы, 0,1 н раствор барита, 0,1 н раствор щавелевой килоты, 1% раствор фенолфталеина.
Весы с разновесами, конические колбы на 250 мл с пробками, снабженными трубкой с натронной известью, марлевые мешочки.
Ход работы:
Поместить в марлевый мешочек 4г проросших семян пшеницы.
В две конические колбы на 250 мл налить при помощи бюретки по 10 мл 0,1 н раствора барита и закрыть их пробками.
В одну колбу, приоткрыв ее, быстро подвешивают на крючок пробки мешочек с семенами, другую колбу оставляют в качестве контроля. Выдерживают колбы при t=200С 1 час, периодически осторожно покачивая колбу, чтобы разрушить пленку ВаСО3.
Затем вынимают из колбы мешочек с семенами, добаляют три капли фенолфталеина и оттитровыват барит 0,1 н щавелевой кислотой до слабо-розового окрашивания, исчезающего от одной капли кислоты. Так же оттитровывают барит в контрольной колбе.
Интенсивность дыхания, мг СО2 на 1 г сухих семян за 1 ч, рассчитывают по формуле:
J = 
,
где a и b — количества 0,1 н щавелевой кислоты, израсходованной на титрование барита соответственно в контрольном и опытном вариантах,
К — поправка к титру 0,1 н раствора щавелевой кислоты,
2,2 — количество СО2, мг, соответствующее 1 мл 0,1 н раствора щавелевой кислоты,
m — масса сухих семян, г.
Содержание сухого вещества рассчитывают по формуле:
Х = 
,
где Х — абсолютно сухая масса, %;
а — масса сухой навески, г;
b — масса сырой навески, г.
Схема и результаты опыта:
| Вариант опыта | Навеска семян,г | Объем Ва(ОН)2 | Объем 0,1 н щавелевой кислоты, мл | Продолжительность опыта, ч | Интенсивность дыхания, мг СО2/г•ч | ||
| взято для опыта | абсолютно сухая | контроль | опыт | ||||
Схема и результаты опыта:
| Вариант | Номер бюкса | Вес пустого бюкса, г | Вес бюкса с навес кой до сушки, г | Вес бюкса с навеской после сушки, г | Масса сырой навески, г | Масса сухой навески, г | Масса испарившейся воды, г |
Выводы:
Контрольные вопросы:
1. Что такое интенсивность дыхания?
2. На чем основаны основные методы определения интенсивности дыхания?
3. Чему равна интенсивность дыхания растений разных групп?
4. Как меняется интенсивность дыхания растений в онтогенезе? Что такое климактерический подъём дыхания?
5. Как зависит интенсивность дыхания от тканей и органа растений?
6. Как влияет обводнённость тканей на интенсивность дыхания ? Какую роль играет вода в дыхании?
7. Как зависит интенсивность дыхания от скорости поступления кислорода в ткани растений? Каковы причины гибели растений от недостатка кислорода? Как растения адаптируются к этим условиям?
8. Как меняется интенсивность дыхания растений в зависимости от содержания углекислого газа в атмосфере?
9. Как влияет температура на интенсивность дыхания растений? Как меняется интенсивность дыхания при частой резкой смене температур?
10. Как меняется интенсивность дыхания под влиянием химических и механических раздражителей?
11. Как влияют на дыхание интенсивность и спектральный состав света?
12. Как растение регулирует интенсивность дыхания, происходящее в его тканях?
13. Какую роль играет дыхание при хранении растениеводческой продукции?
Какие изменения происходят в хранящейся массе?
14. Какие основные принципы регулирования дыхания при хранении растениеводческой продукции.
Записи при разборе темы:
Вопросы к контрольной работе
1.Охарактеризовать значение процесса дыхания в жизнедеятельности растительного организма.
2.Какие основные пути дыхания различают? В чем их значение?
3.Составить схему преобразования энергии в процессе аэробного дыхания.
4.В чем сходство и различие субстратного и фосфорилирования мембранного типа как двух форм окислительного фосфорилирования?
5.Перечислить в какие метаболические пути может включаться конечный продукт гликолиза ПВК.
6.Охарактеризовать кратко глиоксилатный путь дыхания.
7.Как связано дыхание с азотным обменом растений?
8.Составьте схему, иллюстрирующую центральную роль цикла Кребса в клеточном метаболизме.
9.Из какого промежуточного продукта дыхания образуются жирные кислоты?
10.Что такое дыхание? Каково значение дыхания в жизни растений?
11.Что такое окисление и восстановление? Докажите, что дыхание – это окислительно-восстановительный процесс.
12.Какие вы знаете основные пути дыхательного обмена? От чего зависит разнообразие дыхательных путей?
13.Каковы основные особенности анаэробной фазы гликолитического пути? Где она локализована? На каких этапах этого процесса и за счет энергии каких реакций накапливается АТФ? Что является конечным продуктом этой фазы?
14.Где локализованы процессы аэробной фазы дыхания? На какие этапы она делится? Какие соединения, выделяющиеся в цикле Кребса, поступают в дыхательную цепь?
15.Какие переносчики входят в дыхательную цепь? Каков источник энергии для функционирования дыхательной цепи? Почему необходим кислород для ее функционирования?
16.Что такое окислительное фосфорилирование? В чем сходство и различия окислительного и фотосинтетического фосфорилирования?
17.В каких формах энергия, выделяющаяся в процессе дыхания, может быть использована растительным организмом?
18.Какое количество АТФ образуется при распаде одной молекулы глюкозы: а)в анаэробную фазу дыхания; б)в аэробную?
19.Каковы основные особенности пентозофосфатного пути? В чем его значение? Какие важные продукты образуются в результате его функционирования?
20.Какие внешние и внутренние факторы оказывают влияние на процесс дыхания?
21.Приведите примеры механизмов регуляции дыхательного обмена.
22.Приведите примеры взаимосвязи дыхания с фотосинтезом. Какие промежуточные продукты процесса дыхания являются основой биосинтеза важнейших соединений?
Задачи
Задача 1. За 3 суток 2 кг картофеля выделили 840 мг СО2 . Рассчитайте интесивность дыхания клубней.
Решение: Интенсивность дыхания — это количество углекислого газа, выделенного за единицу времени единицей массы дышащего объекта, рассчитывается по формуле:
Iдых= 
,
где - АСО2 количество СО2, выделенное растением,
t — время в часах,
m — масса дышащего объекта в граммах.
Переводим время в часы (72 ч), а массу в граммы (2000г).
Рассчитаем интенсивность дыхания:
Iдых= 
=0,0058 мг/г*ч
Задача 2. Дыхательный коэффициент семян подсолнечника 0,8. сколько СО2 выделят семена при дыхании, если известно, что они поглотили 60 мг О2?
Решение: Дыхательный коэффициент - отношение количества выделенного углекислого газа к количеству поглощенного кислорода:
ДК= 
Следовательно, количество углекислого газа, выделенного в процессе дыхания, будет равно:
[СО2] =[О2]*ДК=60*0,8=48 мг.
Задача 3.Сколько СО2 выделит 1 кг семян за 10 суток, если известно, что интенсивность дыхания этих семян равна 0,2 мг СО2 на 1 г сухой массы в час, а содержание воды в семенах 20%.
Решение: Интенсивноть дыхания — это количество СО2, выделенного за единицу времени единицей массы дышащего объекта, и рассчитывается по формуле:
Iдых= ,
где - АСО2 количество СО2, выделенное дышащим объектом,
t — время в часах,
m — масса дышащего объекта в граммах.
Из этой формулы следует, что АСО2= Iдых*t*m
Переводим время в часы (240 ч), а массу семян переводим в сухую массу в граммах (200 г).
Рассчитываем количество углекислого газа, выделенного в процессе дыхания семян:
АСО2=0,15*240*200=7200 мг или 7,2 г.
Задача 4.Почему интенсивность дыхания клубней картофеля резко повышается при понижении температуры от + 3 до -10С?
Решение: Темпреатура близка к критической (минимальной) для жизнедеятельности клубня. Дыхание усиливается для того, чтобы обеспечить энергией защитные механизмы клеток клубня.
Задача 5.Зеленый лист на свету при температуре 250С интенсивно поглощал СО2, а при повышении темпратуры до 400С начал интенсивно выделять углекислоту. Как объяснить отмеченное изменение газообмена листа?
Решение: Оптимальной температурой для фотосинтеза является 250С, поэтому и происходило активное поглощение СО2. Далее с повышением температуры активность фотосинтеза снизилась вследствие перегрева листа, и одновременно усилился процесс дыхания, в ходе которого выделяется СО2.
Задачи и вопросы для самостоятельного решения
1.В свежих корнеплодах сахарной свеклы содержалось около 1% редуцирующих сахаров, а в подвядших — в 5 раз больше. Как это объяснить?
2. 15 г почек выделили за 30 мин 30 мг СО2. Определите интенсивность дыхания в мг/г*ч (сухого веса), если известно, что содержание воды в почках составляет 60% к сырому весу.
3. В чем сходны и чем отличаются друг от друга процесс фотосинтеза и процесс дыхания?
4. Химический анализ прорастающих в темноте семян вики показал, что за 30 дней содержание крахмала в семенах снизилось с 36% до 21%, тогда как содержание растворимых углеводов (моносахаридов) возросло за этот период всего лишь с 5 до 6%. как объяснить это несоответствие?
5. Проанализируйте, исходя из представлений о роли дыхания в продукционном процессе, две концепции: «низкое дыхание — высокая продуктивность» и «высокое дыхание — высокая продуктивность».
6. Как можно использовать разную температурную зависимость фотосинтеза и дыхания для эффективного выращивания овощных культур в защищенном грунте?
7. Расположите фотосинтез и дыхание в порядке возрастания чувствительности к неблагоприятным условиям среды. Ответ поясните.
8. Почему у растений в светлое и темное время суток температурный оптимум различен?
9. Известно, что в период весеннего сокодвижения в пасоке древесных растений содержится много растворимых сахаров. Каково их происхождение?
10. Почему высшие растения не могут длительно поддерживать свою жизнь в анаэробных условиях, хотя и не погибают сразу после попадания в среду без кислорода?
Перечень тем для написания рефератов (см. Приложение Г):
1. Зависимость дыхания от внешних факторов.
2. Зависимость дыхания от внутренних факторов.
3. Дыхание как саморегулируемый процесс.
4. Эволюция дыхания
5. Особенности дыхательного обмена растений
6. Химизм дыхания
7. Пути окисления дыхательного субстрата
Дата: 2016-10-02, просмотров: 2557.
