Über dieses Experiment
Messen Sie die Atmung einer versiegelten Samenprobe, indem Sie den Sauerstoffverbrauch, die Kohlendioxidproduktion und das daraus resultierende Drucksignal verfolgen. Vergleichen Sie dieselbe Probe mit und ohne Kohlendioxidabsorption.
Lernziele
- Setzen Sie den Gasverbrauch mit einer messbaren Druckänderung in Beziehung.
- Erklären Sie, warum die Entfernung des bei der Atmung entstehenden Kohlendioxids das Signal eines Respirometers verändert.
- Vergleichen Sie Temperatur und Sauerstoffversorgung, ohne die Rate mit der insgesamt verfügbaren Sauerstoffmenge zu verwechseln.
Anleitung
- 1Lassen Sie die Samenkammer sechs Stunden lang laufen und erfassen Sie den Sauerstoffverbrauch sowie die Höhe der Manometersäule.
- 2Deaktivieren Sie bei einem respiratorischen Quotienten von eins die Kohlendioxidabsorption und wiederholen Sie den Versuch.
- 3Vergleichen Sie zwei Temperaturen bei gleicher Masse und gleicher anfänglicher Sauerstoffversorgung.
- 4Stellen Sie den Sauerstoffanteil auf null und prüfen Sie die vorhergesagte aerobe Atmung.
Das Modell
Annahmen
- Die Kammer ist starr, dicht verschlossen und bei der ausgewählten Versuchstemperatur isotherm. Der ausgewählte Anfangsdruck beträgt stets 101325 Pa. Die Gasmengen sind Volumenäquivalente unter diesen Anfangsbedingungen.
- Die illustrative Sauerstoffverbrauchsrate hat einen Q10-Wert von 2, skaliert mit der Samenmasse und sättigt sich bei zunehmender Sauerstoffverfügbarkeit. Sie ist nicht auf eine bestimmte Pflanzen- oder Samenart kalibriert.
- Der respiratorische Quotient ist das Verhältnis von produziertem CO₂ zu verbrauchtem O₂. In diesem idealisierten Modell entfernt das Absorptionsmittel das gesamte produzierte CO₂; andere Gase sind inert.
- Das Manometer zeigt die Druckdifferenz geteilt durch die Wasserdichte und die Erdbeschleunigung an. Seine grafische Bewegung ist komprimiert, und die Verschiebung der Flüssigkeit wirkt sich nicht auf das Kammervolumen aus.
- Dies ist ein virtueller Vergleich und kein praktisches Verfahren zur Verwendung von Kohlendioxid-Absorptionsmitteln.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1Warum kann Sauerstoff verbraucht werden, während das Drucksignal bei null bleibt?
- Q2Warum verlangsamt sich der Sauerstoffverbrauch, wenn der Vorrat fast aufgebraucht ist?
Häufig gestellte Fragen
Beweist ein unveränderter Manometerstand, dass die Samen nicht atmen?
Nein. Bei einem Respirationsquotienten von eins ersetzt das erzeugte Kohlendioxid ohne Absorber in dieser idealen Druckbilanz genau den verbrauchten Sauerstoff.
Ist die Temperatursteuerung eine gemessene Reaktion der Spezies?
Nein. Sie verwendet einen angegebenen illustrativen Q10-Wert und beginnt einen neuen, frisch äquilibrierten Versuch.