4. Дыхание растений

Дыханием называют биологическое окисление органических веществ до углекислоты и воды, происходящее с освобождением энергии. Процесс состоит из двух основных стадий – гликолиза (расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты) и цикла Кребса. Значительная часть энергии фиксируется в макроэнергических связях молекул АТФ.

4.1. Определение интенсивности дыхания разных частей растений

Интенсивность дыхания определяется по количеству выделяющейся углекислоты или расходу органических соединений.

Цель работы. Ознакомиться с простейшим методом учета дыхания. Сравнить интенсивность дыхания разных частей растения.

Материалы и оборудование: 1. Конические колбы на 500 мл с хорошо подогнанными резиновыми пробками, имеющими крючки для подвешивания изучаемого дыхательного материала. 2. Резиновые пробки со стеклянными трубочками. 3. Марлевые мешочки. 4. Бюретки или пипетки. 5. Весы и разновесы. 6. Фенолфталеин в капельнице. 7. 0,1 Н раствор гидроокиси бария (можно заменить едким натрием). 8. 0,1 Н раствор соляной кислоты. 9. Побеги с листьями, хвоя, листья, почки, проросшие семена и другие растительные объекты.

Метод основан на учете выделившейся при дыхании углекислоты, которая связывается гидроокисью бария, а затем остаток щелочи титруется соляной или щавелевой кислотой.

Порядок работы

1. Взять навеску дыхательного материала (побеги, листья, хвоя, почки, проросшие семена) 3-10 г.

2. Поместить материал в марлевый мешочек и прикрепить к крючку на пробке.

3. Налить в колбу 2 капли фенолфталеина и 20 мл гидроокиси бария (Ва(ОН)₂), быстро закрыть пробкой с прикрепленным к ней мешочком с дыхательным материалом.

4. Поставить контрольную колбу с двумя каплями фенолфталеина и 20 мл гидроокиси бария.

5. Записать время начала опыта.

6. Собранные аппараты периодически встряхивать, чтобы разрушать образующуюся пленку углекислого бария. При этом необходимо следить, чтобы раствор не попал на мешочек.

7. Через час вытащить пробку с мешочком из колбы. Колбу закрыть пробкой с отверстием. Отметить время окончания опыта. Провести титрование оставшейся щелочи (Ва(ОН)₂) соляной кислотой до исчезновения розовой окраски.

8. Оттитровать таким же образом контрольную колбу.

9. Данные титрования записать в таблицу 11.

При дыхании выделяется углекислота, которая реагирует с баритом: Ва(ОН)₂ + СО₂ = ВаСО₃ + Н₂О. Избыток барита титруется раствором соляной кислоты Ва(ОН)₂ + 2НСl = BaCl₂ + 2H₂O. Разность между объемом раствора, израсходованного на титрование в контрольной и опытных колбах, умноженное на 2,2 мг (количество СО₂, которому соответствует 1 мл 0,1 н НСl), дает количество выделившийся при дыхании углекислоты.

Таблица 11 - Интенсивность дыхания

Объект изучения	Масса материала, г	Продолжительность опыта (часов)	Кол-во раствора соляной кислоты израсходованное на титрование (мл)		Интенсивность дыхания мг/час, на 1г сырой массы
			контроль	опыт

10. Проанализировать данные и сделать выводы.

11. Ответить на следующие вопросы:

а) Какие органы растений дышат наиболее интенсивно?

б) Какие факторы внешней среды оказывают влияние на дыхание?

в) Каким еще методом можно определить интенсивность дыхания?

г) Какова роль дыхания в жизни растений?