Биология. В 3-х томах. Т. 1

9.32. Каковы основные источники погрешностей в лом опыте?

9.33. Если собрать выделяемый газ и проанализировать его состав, то окажется, что это не чистый кислород. Можете ли вы объяснить, почему?

9.34. Почему рекомендуется аэрировать воду перед началом эксперимента?

Если нужен более простой, хотя и менее точный метод, скорость выделения кислорода можно определять, просто подсчитывая число пузырьков, выходящих из среза стебля элодеи за определенный промежуток времени. Это дает вполне удовлетворительные результаты, хотя возможны и ошибки, связанные с неодинаковыми размерами пузырьков. Такой проблемы практически не возникает, если понизить поверхностное натяжение, добавив чуть-чуть детергента (см. пункт 5 выше). Если понадобится, то элодею можно закрепить на дне пробирки пластилином.

9.7. Точки компенсации

В результате фотосинтеза поглощается двуокись углерода и выделяется кислород. Одновременно в процессе дыхания кислород используется, а СО₂, наоборот, выделяется. Если постепенно увеличивать интенсивность света, начиная с нуля, то соответственно будет возрастать и скорость фотосинтеза (см. рис. 9.22). Со временем наступит такой момент, когда фотосинтез и дыхание будут точно уравновешивать друг друга, так что видимый обмен кислорода и СО₂ прекратится. Такое состояние называется точкой компенсации или точнее световой точкой компенсации. Это такая интенсивность света, при которой суммарный газообмен равен нулю.

Поскольку концентрация СО₂ тоже влияет на скорость фотосинтеза, существует и углекислотная точка компенсации. Это такая концентрация СО₂, при которой суммарный газообмен равен нулю (при данной интенсивности освещения). Чем выше концентрация СО₂( вплоть до 0,1%, или 1000 ч. на млн., т. е. 1000 частей на миллион), тем больше скорость фотосинтеза. У большинства растений умеренного пояса углекислотная точка компенсации, т. е. та точка, выше которой фотосинтез протекает быстрее, чем дыхание, составляет примерно 50-100 ч. на млн., если свет не является лимитирующим фактором. Концентрация СО₂ в атмосфере обычно находится в пределах 300-400 ч. на млн., и поэтому при нормальных условиях освещения и нормальных атмосферных условиях она всегда выше точки компенсации.

Опыт 9.8. Изучение газообмена в листьях

Материалы и оборудование

Четыре пробирки, тщательно вымытые и с точно подобранными резиновыми пробками

Пинцет

Штатив для пробирок

Шприц на 2 мл

Алюминиевая фольга

Вата-сырец

Сверло для пробок № 12

Водяная баня с "лапками" для пробирок

Настольная лампа

Только что сорванные листья

Гидрокарбонатный (бикарбонатный) индикатор

Раствор гидрокарбонатного индикатора следует перед самым опытом уравновесить с окружающим воздухом, продувая через него воздух до тех пор, пока жидкость не станет вишнево-красной. Гидрокарбонатный индикатор продается в виде конценрированного раствора, и для использования в опытах его следует развести в 10 раз. Для установления равновесия с атмосферной двуокисью углерода через раствор надо прокачать воздух, приходящий с улицы; для этого можно налить раствор индикатора в чистую стеклянную промывалку, затем на носик промывалки надеть шланг и другой конец его выставить в окно. Такую систему подсоединяют к водоструйному насосу и пропускают через раствор воздух до тех пор, пока цвет раствора не перестанет меняться. На этой стадии индикатор имеет темно-красный цвет, но в пробирках он будет казаться оранжево-красным. Вся процедура требует времени, и это следует учесть, запланировав определенное время перед началом опыта (100 мл раствора индикатора нужно аэрировать по меньшей мере 20 мин).

Методика

1. Подпишите четыре пробирки: А, Б, В и Г.

2. Промойте пробирки и шприц на 2 мл небольшим количеством раствора индикатора.

3. В каждую пробирку перенесите шприцем по 2 мл раствора индикатора. Не берите пробирки за края, так как кислота, которая содержится в поте, может повлиять на индикатор. Кроме того, постарайтесь дышать в сторону, чтобы выдыхаемый вами воздух не попал в пробирку.

4. Оберните пробирки А и В алюминиевой фольгой.

5. Подготовьте пробирки так, как показано на рис. 9.27. Положите в две из них по два кружочка, только что вырезанных из свежего листа сверлом для пробок № 12 (такие кружочки называют высечками).

Рис. 9.27. Опыт по изучению газообмена в высечках из листьев

6. Поставьте пробирки так, чтобы они одинаково освещались настольной лампой.

7. Чтобы температура во время опыта не повышалась, поместите между пробирками и источником света тепловой фильтр, которым может служить прямоугольный стеклянный резервуар с водой, или просто поставьте пробирки в водяную баню, закрепив их зажимами.