Работа 1. Определение интенсивности фотосинтеза методом ассимиляционной пробы (по Л.А. Иванову и др.)

 

Метод основан на определении количества углекислого газа (мг), который поглощается при фотосинтезе единицей площади листа (дм²) за единицу времени (ч). В зависимости от условий среды и видовых особенностей величина интенсивности видимого фотосинтеза варьирует от 4 до 75 мг СО₂/(дм²ч).

Материалы и оборудование. Листья комнатных растений, спиртовой раствор фенолфталеина, 0,02 н раствор гидроксида бария, 0,02 н раствор соляной кислоты, 3 плоскодонные колбы объемом 1000 см³, стеклянная пипетка на 10 см³, глазная пипетка, бюретка на 25 см³, химический стакан на 200 см³, химический стакан на 100 см³, стеклянная воронка малая, резиновая пробка для колбы на 1000 см³ с малым отверстием, резиновая пробка с крючком для колбы на 1000 см³, дозатор, лампа электрическая.

Ход работы. Лист любого комнатного растения поместите на крючок пробки в стеклянную герметично закрытую колбу емкостью 1000 см³ и поставьте на 20 минут на яркий свет, предварительно определив площадь листа весовым методом. Часть СО₂, который содержится в колбе, лист использует в процессе фотосинтеза. Оставшийся углекислый газ свяжите 20 см³ 0,02 н раствора гидроксида бария, внося его в колбу через малое отверстие в пробке. Остаток этого раствора, не связавшийся с углекислым газом, оттитруйте 0,02 н соляной или щавелевой кислотой, предварительно внеся 2 капли индикатора щелочной среды – фенолфталеина.

Таким же образом определите содержание СО₂ в контрольной пробе (без растения). Разница содержания углекислоты в колбе контрольной пробы и колбе с зеленым листом характеризует количество СО₂, который поглощается растением в процессе видимого фотосинтеза. Чтобы определить истинный фотосинтез, необходимо учесть количество углекислого газа, который выделяется этим же растительным материалом в процессе дыхания, протекающего одновременно с фотосинтезом. С этой целью еще одну колбу с листом, использовавшимся в первом опыте, поместите в темноту.

Внимание: 1. Во всех опытах осуществляйте взбалтывание содержимого колб каждые 5 мин;

2. При открывании и закрывании колбы, а также во время титрования держите ее за горлышко, чтобы избежать нагревания газа в колбе;

3. По этой же причине опыт с ярким светом проводите под лампой на расстоянии не менее 30 см.

Определите интенсивность видимого фотосинтеза в мг СО₂, поглощенного за 1 час на единицу площади поверхности листа по формуле: , где I – интенсивность фотосинтеза, мг СО₂/(дм²×час); A – количество НСl, которое пошло на титрование барита в опытной пробе, см³; B – количество НСl, которое пошло на титрование барита в контрольной пробе, см³; 0,44 – количество СО₂, которое соответствует 1 см³ 0,02 н НСl, мг; S – площадь листьев, дм ²; t – длительность опыта, мин; 60 – минуты для пересчета на 1 час.

Рассчитайте истинный фотосинтез путем сложения интенсивности видимого фотосинтеза в мг СО₂, поглощенного за 1 час на единицу площади поверхности листа, и количества СО₂, которое выделилось листом в процессе фотосинтеза. Все результаты внесите в таблицу 17.

 

Таблица 17

 

Определение содержания СО₂ в колбе в различных вариантах опыта