植物呼吸强度的测定

植物呼吸强度的测定第一页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验目的

在研究植物呼吸代谢过程中，常需要测定植物呼吸强度的变化目前常用的较为精确的瓦氏呼吸计法（微量测压法）除了可用以研究植物呼吸作用，还可以测定其它有关氧气、二氧化碳气体交换反应第二页，共三十八页，编辑于2023年，星期日瓦勃（O.H.Warburg，1883～1970）

生物化学家，荣获1931年度诺贝尔生理学或医学奖上世纪20年代初他设计出一种通过氧消耗量来测定细胞呼吸速率的瓦氏测压计用这种仪器和一种简便易行的组织薄片法结合，可以精确测定活细胞呼吸过程中生化反应的起点和终点瓦氏呼吸计后来在细胞呼吸研究工作中得到广泛应用第三页，共三十八页，编辑于2023年，星期日判断呼吸作用强度和性质的两个指标呼吸速率（呼吸强度）：单位时间、单位鲜重或干重植物组织释放的CO2或吸收O2的量呼吸商（呼吸系数）：植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的量的比值。？第四页，共三十八页，编辑于2023年，星期日在一定密闭的、定温定体积的系统中进行样品气体变化的测定瓦氏呼吸计原理气体被吸收气体分子减少压力降低气体产生气体分子增加压力升高第五页，共三十八页，编辑于2023年，星期日气体体积变化压力变化计算气体变化量测压计压力的变化，可以在测压计上表现出来由此，可计算产生气体或者吸收气体的数量密闭温度/体积不变第六页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验原理2◆在呼吸过程中，释放CO2和吸收O2是同时进行的，在压力计上观察到的压力变化是O2的吸收量和CO2释放量的总结果。◆当在压力计反应瓶的中央小井中加入碱液（KOH），则呼吸放出的CO2被碱液吸收，因此可由压力计(测压计)内的压力变化测出O2的吸收量。第七页，共三十八页，编辑于2023年，星期日设置对照◆反应瓶中压力的变化还受到环境大气压和水浴温度波动的影响◆所以在实验时必须有另一支压力计作温压计(空白对照)，以校正实验时环境条件变化引起的误差第八页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验材料

花芽菜第九页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验试剂

（1）10%KOH溶液（2）Brodie溶液

该液液柱高10000毫米时的压力=1标准大气压

第十页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验用具

◆瓦氏呼吸计◆注射器，橡皮筋，凡士林，吸水纸，移液管测压计(系红线)温压计(对照)共用◆压力计两套第十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期日瓦氏呼吸计构造瓦氏呼吸计由两部分组成:1.机械部分2.玻璃制成的压力计部分

第十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期日机械部分机械部分的主要功能是为反应体系提供恒温振荡条件

第十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期日机械部分：由恒温槽、回转盘、压力计架、传动机构及底座五部分组成。恒温槽可维持槽内的水温变化不超过±0.50C，回转盘的四周装有压力计架。压力计用V形套装在压力计架上。传动装置可使回转盘作往复摆动。底座为圆形铝铸重件，操作开关、制动伐及手柄都集中在这里。第十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期日测压计第十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期日压力计反应瓶：底部有中央小井旁有1-2个侧管，该侧管由棒状磨口活塞封闭。反应瓶以磨口与U形管相接。反应瓶U形管第十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期日中央小井第十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期日U形管的两臂具有同样刻度，由下而上，刻度从0到300mm。左臂与大气相通称为开臂；右臂通过支管连接反应瓶，上端经过一个三通活塞与大气相通，当右臂的三通活塞关闭时，该臂连同反应瓶与外界隔绝成为封闭系统，因此该臂称为闭臂。在U形管底部开口处套一段橡皮管，管内充满Brodie液，调节压在橡皮管上的螺旋夹，可控制压力计U形管内液柱高度。第二十页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第二十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

1(已完成)在恒温槽中注入水至上边1.5cm处，将加热开关拨至加热位置，开动搅拌和振荡开关，使其正常工作。第二十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

2(已完成)将压力计固定于压力计架上，放松螺旋夹板，用注射器向橡皮管内注入Brodie液至U型管底部20mm左右，缓慢调节螺旋夹使U形管内液面高度达150mm（零点）各连接处（压力计接反应瓶的磨口、反应瓶的侧管塞子、三通活塞）涂凡士林（已涂好）第二十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第二十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第二十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第二十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

3－密闭性检查(已完成)1.将反应瓶用橡皮筋连接到U形管上，装上三通活塞和侧管塞子(转动涂了凡士林的部位)。2.①打开三通活塞，拧螺旋夹使液面高度降到100mm左右

②关闭三通活塞，拧动螺旋夹，使U形管两臂出现液面差（液面差大以便观察），记录刻度

③5分钟后若能保持，说明系统密闭，否则须重装。

注意：缓慢操作，以免在液柱内产生气泡第二十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第二十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

41.取一套压力计，反应瓶中加入1克花芽菜(不要梗)；2.剪取两张2×3cm滤纸，其中一张折成伞状，插入反应瓶中的中央小井；3.吸取0.2mlKOH溶液小心地加到中央小井内，使滤纸湿润，此为测定瓶；4.另一套压力计作温压计用来校正误差（对照）。

（除了不放花芽菜，其它操作同上）（共用）第二十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期日外围放植物材料中央小井放KOH第三十页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

5当恒温水槽温度达到要求后，将加热开关拨至恒温位置将压力计装上呼吸计，使反应瓶及连接处均浸没在水面之下打开三通活塞使闭臂与大气相通，振荡15分钟（使反应瓶内外温、压平衡）第三十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期日第三十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

6平衡15min后，将压力计闭臂（右）液柱调到150mm处（零点），读取开臂（左）读数为初值；关闭三通活塞并计时，振荡15分钟；再将闭臂液柱高度调至零点，记下开臂读数为终值。然后打开三通活塞，重复以上操作(1-3)进行第二次测定，求其平均值。同时记录温压计的读数第二次重复如果未离开水面，则不需重新平衡

第三十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期日1.打开三通活塞，温压平衡15min2.闭臂调零，开臂读值(活塞打开)3.关闭活塞，反应15min4.闭臂调零，开臂读值(活塞关闭)重复步骤2—4一次第三十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期日实验步骤

7实验完毕，打开三通活塞；将压力计移到压力计架上，取下反应瓶，从中取出花芽菜将花芽菜与另一张2×3cm滤纸放入量筒(10ml)，用排水法测取反应瓶的固相体积第三十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期日呼吸速率计算（O2µl/克材料/小时）=式中：h1：校正后高度（压力）差=（测定瓶终值-初值）-（温压瓶终值-初值）K：反应瓶常数（µlO2/mm）=第三十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期日终值终值初值初值测试对照第三十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期日K：反应瓶常数（µlO2/mm）=Vg：反应瓶气相体积(µl)=反应瓶