Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
Работа 56. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЫХАНИЯ И ДЫХАТЕЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПРИ ПОМОЩИ ПРИБОРА ВАРБУРГА
Вводные пояснения. Для изучения дыхательного и фо-тосинтетического газообмена широко используют манометрический метод Варбурга. Преимущества метода: высокая чувствительность, что позволяет работать с малыми навесками опытного материала; возможность наблюдать за динамикой газообмена и одновременно учитывать газообмен 02 и С02, что позволяет установить дыхательный коэффициент.
Метод основан на определении количества выделенного или поглощенного объектом газа по изменению давления в замкнутой системе при постоянных объеме и температуре. Давление определяют при помощи чувствительного манометра. Главное условие применения метода для изучения газообмена с участием двух газов (дыхание, фотосинтез)—регистрация изменений давления одного газа. Парциальное давление другого газа искусственно приводят к нулю или поддерживают на постоянном уровне. Интенсивность дыхания обычно
Рис. 23. Сосудик с манометром (а —вид опереди, б — вид сбоку):
1 — манометр; 2 — двухходовой
край; Н— сосудик; -/ — отрезок резиновой трубки для жидкости Броди; 5 — винтовой зажим
3 определяют по изменению давления в результате поглощения объектом кислорода. При этом диоксид углерода поглощается щелочыо.
Прибор Варбурга состоит из набора манометров с сосудиками, в которые помещают исследуемый материал (рис. 23); ванны с нагревателем, терморегулятором и мешалкой; приспособления для встряхивания сосудиков с манометрами. Форма и объем сосудиков в зависимости от задач исследования и условий работы могут быть различными (10. ..15 мл). Внутри сосудика в дно вделан небольшой стакаичик, в который вносят щелочь.
Манометр представляет U-образную капиллярную трубку с внутренним диаметром 0,8.. .1 мм. Оба колена манометра с нанесенными на них делениями от 0 до 300 мм соединяются внизу в одну трубку, на которую надевают отрезок резиновой трубки 4, закрытой стеклянной палочкой.
Правое колено манометра имеет боковой отросток со шлифом для соединения с сосудиком. На выступы сосудика и манометра надевают резиновые кольца, поддерживающие сосудик. Левое колено манометра заканчивается вверху небольшим, всегда открытым расширением.
Порядок работы. Оба колена манометра, а также резиновую трубку заполняют жидкостью Броди, уровень которой в коленах можно менять при помощи вии-
тового зажима, находящегося на каучуковой трубке внизу манометра.
Приготовление жидкости Брод и. Растворяют 2,3 г хлорида натрия и 0,5 г холеината натрия в дистиллированной воде, объем доводят до 50 мл. Для предохранения от загнивания к раствору добавляют несколько капель концентрированного спиртового раствора тимола.
Для окраски в жидкость Броди добавляют флуорес-цеин или кислый фуксин. Плотность жидкости Броди 1,033. Давление столбика жидкости Броди высотой 10 ООО мм (Ро) равно 1 атм (101,3 кПа). Это следует из уравнения
760-13,6
Р0=---------= 10 000,
1,033
где 13,6 — плотность ртути.
Все отсчеты делают по уровню жидкости Броди в левом открытом колене после того, как объем опытного пространства в правом колене манометра предварительно доведен до постоянной величины, т. е. уровень жидкости в правом колене установлен на 150 мм или на другую отметку, принятую за «0». Этим достигается постоянство объема газового пространства, которое складывается из объемов сосудика и части замкнутого жидкостью Броди правого колена манометра. Манометры с пришлифованными к ним сосудиками укрепляют на деревянной или металлической подставке и вставляют в приспособление для качания, которое смонтировано на стенках термостатной ванны. Сосудики погружают в ванну, а манометры закрепляют снаружи.
Сосудики при качании должны быть целиком погружены в воду. Число качаний — 80.. .120 в 1 мин, амплитуда колебаний сосудиков — 3.. .5 см. Качание необходимо для того, чтобы обеспечить быстрый газообмен между жидкой и газовой фазами в сосудиках. Термостатную ванну заполняют водой, уровень которой должен быть примерно на 3 см ниже уровня ванны. В течение всего опыта в ванне поддерживают постоянную температуру (колебания не более 0,02.. .0,03 °С).
Определение константы сосудика. Константа сосудика (К) характеризует объем газа, который вызывает смещение жидкости Броди в манометре па 1 мм. Зная К сосудика и отмечаемое по манометру из-
менение давления (Н, в мм манометрической жидкости с поправкой на показания термобарометра), можно вычислить объем поглощенного или выделенного газа X но формуле
х=нк.
Чтобы рассчитать константы, необходимо знать объем (Vi) опытных сосудиков, включая объем капиллярной трубки манометра до деления в правом колене, принятого за нуль. Для этого сосудики калибруют, предварительно вместе с манометрами тщательно промыв (свежеприготовленной хромовой смесыо, водопроводной и дистиллированной водой, спиртом), и высушивают. Если сосудики загрязнены смазкой, ее удаляют сначала ватой или бумагой, смоченной бензином, после чего промывают водой, а затем хромовой смесыо. Так же тщательно промывают сосудики после каждого опыта.
