细胞呼吸

概念教师准备学生实验方案
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  1. 使用微呼吸计量化呼吸作用
    • 注意：在本实验中，您将通过测量氧气交换速率来测定萌发种子的细胞呼吸速率。当萌发种子消耗氧气以提供能量时，会释放二氧化碳。该二氧化碳被碳酸钾吸收，因此呼吸计内的总体气体压力将降低。假设：实验假设为萌发种子的呼吸速率高于对照组玻璃珠；此外，在较高温度下，种子的细胞呼吸速率将增加。零假设为玻璃珠与萌发种子的细胞呼吸速率相似，且温度对呼吸作用无影响。
    • 设置对照组时，首先从已准备好的微呼吸计中取出活塞，并根据其为室温对照组或加热处理组，分别标记为“CR”或“CH”。
    • 将玻璃微珠加入各微呼吸计中至0.5 mL刻度处，然后将注射器活塞推至1 mL刻度处。
    • 在每个微呼吸计的扩口端放置3–4个垫圈，使其在水浴中保持稳定。注意：微呼吸计应保持毛细管端朝上。
    • 将对照装置置于一旁备用。
    • 设置实验组呼吸计时，从已准备好的微呼吸计中取出活塞，并根据其为室温实验组或加热处理组，分别标记为“ER”或“EH”。
    • 用量取0.5 mL萌发种子加入微呼吸计的结核菌素注射器中。
    • 然后将注射器活塞推至1 mL刻度处。
    • 在每个微呼吸计的扩口端放置3–4个垫圈，使其在水浴中保持稳定。
    • 使用微呼吸计时，小心地将“CR”和“ER”微呼吸计压入室温水浴中。整个注射器应浸没于水中，但毛细管必须完全暴露。调节水浴水量以达到此状态。确保毛细管顶端处于开放状态。
    • 对“CH”和“EH”微呼吸计执行相同操作（步骤9），以设置高温实验组。
    • 等待5分钟，使微呼吸计内部温度与水浴温度达到平衡。
    • 在四个毛细管顶端各加入一滴压力计液体，以密封微呼吸计腔室。注意：若腔室工作正常，压力计液体会被吸入毛细管腔内。
    • 使用置于水浴中的活塞将压力计液体吸入毛细管中，当液体到达毛细管约一半位置时停止。重要提示：一旦微呼吸计放入水浴中，不得再扰动。在腔室密封并平衡后，切勿碰撞实验台，或向水浴中插入或取出任何物品。
    • 标记靠近腔室一侧的压力计液体底端边缘，此位置代表时间零点。
    • 设置计时器，5分钟后发出提示音。
    • 5分钟后，在每个微呼吸计上标记压力计液体的新位置。每5分钟重复一次，直至总时长达到25分钟，或压力计液体已移动至毛细管全长尽头。
    • 随后，将呼吸计从水浴中取出。
    • 测量各标记之间的距离，并将数据记录在表1中对应的时间点旁。点击此处下载表1
    • 清理过程中，压力计应拆解后重复使用，或直接丢弃至垃圾桶。
  2. 结果
    • 分析所收集数据时，首先绘制数据点，以时间为横轴，压力计液柱移动距离为纵轴，表示氧气消耗量。
    • 使用以下公式计算每条直线的斜率。
    • 将各微呼吸计的斜率值记录于表2中。注意：该数值代表实验期间发生的细胞呼吸量。点击此处下载表2
    • 以柱状图形式绘制呼吸速率。
    • 观察两张图表，思考实验结果是否支持假设。注意对照玻璃珠与萌发种子之间呼吸速率的差异，并判断升高温度是否对呼吸速率产生影响。