小篮子法测呼吸.docx

小篮子法测呼吸【实验目的】1. 掌握小篮子法测呼吸的原理及方法2•掌握了解植物呼吸速率测定在实际生产中的意义实验原理】在密闭容器中，植物进行呼吸作用后有交换的气体成分为O或CO，可以选择测量其2 2中一种的增加量或减少量来衡量植物体的呼吸作用小篮子法选取的是测量CO的增加量2用Ba(OH)将产生的CO吸收，用草酸滴定出剩余量，由Ba(OH)减少量可定量测出 2 2 2CO的增加量，进而测定出植物的呼吸速率(以CO增加速率表示)2 2实验所涉及的反应方程式如下：Ba(OH) + CO T BaCO + H O2 2 3 2Ba(OH)(剩余)+ H C O t BaC O + H O2 2 2 4 2 4 2植物呼吸速率可以如下公式表示：呼吸速率=mg (CO2)(活种子产生量-死种子产生量)FW x时间【实验材料】植物材料：大麦种子，小麦种子试剂：Ba(OH)溶液：0.05 mol/L； H C O溶液：1/44 mol/L；酚酞指示剂2 2 2 4器材：广口瓶，三孔塞，温度计，漏斗(装有碱石灰)，小篮子，酸式滴定管 量筒，滴管【实验内容】1. 实验装置的组装取一只广口瓶，加一只三孔橡皮塞，一孔插入装有碱石灰的漏斗，漏斗口塞棉花， 将压碎的碱石灰粉末覆盖于棉花上，能吸收进入瓶中的CO2，另一小孔供滴定用，平时用一 小橡皮塞塞紧；第三孔插入温度计，记录测定时的温度。

瓶盖下面装一小钩，以悬挂小筐， 供装植物材料用2. 实验材料准备称量两份大麦种子，两份小麦种子，分别记下质量其中一份大麦种子和一份小麦种子 煮熟，备用3. 呼吸速率的测定(1) 空白滴定：通过滴定孔向广口瓶内放Ba(OH)溶液20 ml,加入2滴酚酞试剂塞紧小橡皮塞，2摇动广口瓶几分钟，使瓶内CO 充分吸收待瓶内CO2吸收后，拔出小橡皮塞，把酸式滴 定管插入小孔中，用草酸滴定，至红色刚刚消失为止记下草酸溶液用量的毫升数，即为空白滴定值（V）0（2） 活种子测定：倒出废液，用蒸馏水洗凈广口瓶，重加20 ml Ba（OH）2溶液与酚酞指示剂于瓶内，将装 有待测种子的小篮迅速挂在小钩上，塞紧瓶塞开始计时，三十分钟后，迅速将小篮子取出， 塞进瓶塞，充分摇动2分钟，使瓶内CO的完全被吸收按照（1）的滴定方法进行滴定，消 2耗草酸体积记为V1（3） 煮熟种子测定：按（2）的步骤，将活种子换成煮熟的种子进行测定消耗草酸体积记为V2>o【实验结果】实验数据记录与计算：大麦小麦发 牙种子m称量/g8.04808.00281V /mlV038.9038.00m (CO )0 2(20 x 0.05 x 44 - V ) / mg05.16.0t /r017.022.0V /ml37.8537.701m (CO )1 2(20 x 0.05 x 44 - V ) / mg16.156.3T代19.026.01m (CO ) 一 m (CO )1 2 0 2/mg1.050.3每克鲜重对应CO值2/mg0.130.037煮 熟种 子m称量/g8.00317.64702V /ml038.0038.90m (CO )0 2(20 x 0.05 x 44 - V ) / mg06.05.1T /r026.017.0V /ml35.2037.502m (CO )2 2(20 x 0.05 x 44 - V ) / mg28.86.5t /r22.019.0m (CO ) 一 m (CO )2 2 0 2 /mg2.81.4每克鲜重对应CO值2/mg0.340.18灰色部分为煮熟种子的各项测量值与计算值，但实验误差过大，将煮熟种子的测量值略 去，即若不考虑死种子对环境CO含量的影响，只用发芽种子与空白值进行计算，结果如2下：大麦：呼吸速率=0.13/0.5=0.26( mg • gFW-i - h-i)小麦：呼吸速率=0.037/0.5=0.074(mg • gFW-1 • h-1)【实验讨论】1, 本次实验由于器材的缺少且时间紧张，由两组同学合作完成实验，本组完成的是发芽 的大麦种子和煮熟的小麦种子，另一组同学完成的是煮熟的大麦种子和发芽的小麦种子。

因 此实验设计方面存在很多不足，导致实验结果出现较大误差，无法进行计算所存在的不足主要有以下几点：(1) 两组所用的广口瓶不同，因此空白值测定不同(2) 所称鲜重不同，因此测出的CO增加值不同，即使可以换成每克鲜重的增加值，但2其结果必然会出现很大的误差3) 温度不同，实验时两组所测得的温度均处于较低值，呼吸速率较低，且两组之间温 度值相差较大，导致两组种子的呼吸速率不同，在同样较低的情况下，误差很大，直接导致 即使同一种材料，两组数据也没有可比性4) 实验所用的熟种子可能并未完全煮熟，导致其剩余的呼吸作用还较强温度较高， 使得其呼吸作用反超发芽种子由以上几点，可以看出，本次实验所得数据没有可操作性2. 实验改进：(1) 若两组同学合作试验，最好应为每组做同一种子的呼吸，例如一组同学测量大麦的 萌发种子和煮熟种子的CO释放值，另一组同学测量小麦种子的CO释放值2) 测量同一种植物种子的CO释放值时，应先测量萌发种子的CO释放值，再将同一2 2份种子煮熟，冷却至温度与刚刚萌发种子的温度相同，吸干表面的水分，再按同样的方法， 用同样的装置进行煮熟种子CO释放值的测量这样，虽然前后有一定的时间差，但是由于2空白值的使用，种子的重量，温度均相同，因此可以认为是在相同外界环境条件下进行的测 量，此时测量结果所得差距可认为均由种子自身决定，该种测量不用测量空白值，只需测量 萌发种子和煮熟种子的CO释放值即可。

23•呼吸作用有两个主要生理功能，一是为代谢过程和生理活动提供能量，二是为生物大 分子合成提供原料生长旺盛和生理活性高的部位如幼根、幼茎、幼叶、幼果等，呼吸作用 所产生的能量和中间产物，大多数用来构成细胞生长的物质如蛋白质、核酸、纤维素、磷脂 等，因而呼吸效率很高但在生长活动已停止的成熟组织或器官内，除一部分用于维持细胞 的活性外，有相当部分能量以热能形式散失掉，因而呼吸效率低根据上述情况可把呼吸分 为两类：一种是维持呼吸，用以维持细胞的活性另一种是生长呼吸，用于生物大分子的合 成，离子吸收等维持呼吸是相对稳定的，每克干重植物约消耗15〜20mg葡萄糖，而生长 呼吸则随生长发育状况而不同从植物的一生来看，种子萌发到苗期，主要是进行生长呼吸， 呼吸效率高，随着营养体的生长，生长呼吸占总呼吸比例下降，而维持呼吸所占的比例增加 株型高大的品种，维持呼吸所占的比例较高从以上理论来看，种子萌发时呼吸效率应较高， 但本实验所得结果呼吸速率相对较低，最可能原因是由于温度过低影响其呼吸速率导致其 次，瓶中积聚的CO和减少的O对呼吸作用的限制也是可能的原因2 24. 影响植物体呼吸的主要因素：（1） 不同组织器官：在生长发育旺盛的部分，如种子，幼茎，幼叶等，呼吸速率会很高， 以满足旺盛的生长发育对能量的需求。

即一般生长呼吸速率要大于维持呼吸速率2） 温度：温度对呼吸的影响主要来自于温度对酶活性的影响，温度低，则酶活性较弱， 温度过高，酶则钝化本实验由于在温度较低的情况下进行，因此种子的呼吸速率会相对较 低，在低CO产出的情况下，只要很小的误差对CO释放值测定影响就会很大2 2（3） 含水量：干燥种子的呼吸作用与粮食贮藏有密切关系含水量很低的风干种子呼吸速率微弱一 般油料种子含水量在8%〜9%以下，淀粉种子含水量在12%〜14%时，种子中原生质处于 凝胶状态，呼吸酶活性低，呼吸极微弱，可以安全贮藏,此时的含水量称之为安全含水量 当油料种子含水量达10%〜11%，淀粉种子含水量达到15%〜16%时，呼吸作用就显著增 强如果含水量继续增加,则呼吸速率几乎成直线上升其原因是，种子含水量增高后，原 生质由凝胶转变成溶胶，自由水含量升高，呼吸酶活性大大增强，呼吸也就增强淀粉种子 安全含水量高于油料种子的原因，主要是淀粉种子中含淀粉等亲水物质多，其中存在的束缚 水含量要高一些而油料种子中含疏水的油脂较多，存在的束缚水也较少本实验所用种子含水量均较高，理论上讲呼吸速率也应较大，造成实验结果偏小的主要 原因还是来自于温度过低。

4） CO含量：CO含量升高时，呼吸速率会减慢在密闭体系中，当CO浓度达到一 定程度，会相对抑制呼吸作用在实际生活中，适当增加贮藏环境的CO浓度有利于降低其2 呼吸速率5） o含量：氧气含量下降时，会抑制呼吸作用有研究表明，当O含量下降至20%2 2以下时，呼吸速率会显著下降因此在实验过程中，由于密闭体系，与外界无气体交换，因 此O含量在后期会下降至20%一下，导致呼吸作用受到抑制从以上两点看出，无论是O含量还是CO含量，密闭体系中的植物后期呼吸作用都会显2 2著降低，因此所测得的呼吸速率只是一个平均速率，前期速率较快，而后期速率相对较慢在实际生活中，适当增加贮藏环境的CO浓度和降低O浓度有利于降低其呼吸速率2 2（6） 机械损伤：如果植物体遭受机械损伤，则其呼吸速率会显著增大因此在贮藏食物 的过程中，要避免机械损伤，以减少呼吸作用5•研究植物呼吸在实际应用中的作用：种子萌发的主要条件是水分、空气和温度其中 水分的充分吸收是种子萌发的先决条件水稻种子吸水量达到干重的40%，豆类种子吸水 量达到干重的100%〜150%才可萌发在种子萌发的初期（8〜10h内），呼吸速率会上升， 主要是因为吸收了水分的缘故，而与温度并无十分显著的关系。

18〜24h后，呼吸速率的再 度增高，则可归因于温度和氧气同时呼吸商也有明显的变化，在种胚未突破种皮之前，主 要进行无氧呼吸，种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗，RQ大于1;当胚根露出后，O2 的消耗速率上升，一般RQ等于1.0左右，表明此时以糖为呼吸底物；以后由于有机酸的参 与或由于缺氧产生酒精发酵会使RQ大于1.0，可达到2〜3左右如贮藏的蛋白质和脂肪都 用作呼吸底物时，RQ会下降，小于1.0有时油料种子萌发时，脂肪通过乙醛酸循环转化 为糖，需耗氧而不释放二氧化碳，RQ可降低到0.5以下，当脂肪耗尽，以糖为呼吸底物时， RQ会接近于1种子如果播种过深或长期淹水缺氧，则会影响正常的有氧呼吸，对物质转 化和器官的形成都不利，特别是根的生长和分化会受到明显的抑制油料种子萌发时，耗氧 多，呼吸商小，所以更需要注意浅播，保证O的供应。