Respirazione delle piante

Scuola secondaria di primo gradoBiologiaRespirometria virtuale di semi in condizioni di ossigeno limitato, con pressione isotermica secondo la legge dei gas ideali e manometro diagnostico

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Informazioni su questo esperimento

Misura la respirazione di un campione di semi sigillato monitorando il consumo di ossigeno, la produzione di anidride carbonica e il conseguente segnale di pressione. Confronta lo stesso campione con e senza assorbimento dell’anidride carbonica.

Obiettivi di apprendimento

  • Metti in relazione il consumo di gas con una variazione di pressione misurabile.
  • Spiega perché la rimozione dell’anidride carbonica prodotta dalla respirazione modifica il segnale di un respirometro.
  • Confronta la temperatura e l’apporto di ossigeno senza confondere la velocità con la quantità totale di ossigeno disponibile.

Come si usa

  1. 1Fai funzionare la camera dei semi per sei ore e registra il consumo di ossigeno e l’altezza del manometro.
  2. 2Disattiva l’assorbimento dell’anidride carbonica quando il quoziente respiratorio è pari a uno e ripeti la prova.
  3. 3Confronta due temperature mantenendo costanti la massa e l’apporto iniziale di ossigeno.
  4. 4Imposta la percentuale di ossigeno a zero e verifica la respirazione aerobica prevista.

Il modello

Una variazione di pressione a temperatura costante misura la perdita netta di gas, non quella del solo ossigeno.
Il manometro ad acqua diagnostico converte la pressione in una differenza di altezza con segno.

Ipotesi

  • La camera è rigida, sigillata ed è isotermica alla temperatura di prova selezionata. La pressione iniziale selezionata è sempre di 101325 Pa. Le quantità di gas sono equivalenti volumetrici riferiti alle condizioni iniziali.
  • Il tasso illustrativo di consumo di ossigeno ha un Q10 pari a 2, varia in proporzione alla massa dei semi e raggiunge un plateau all’aumentare dell’ossigeno. Non è calibrato su una particolare pianta o specie di semi.
  • Il quoziente respiratorio è il CO₂ prodotto diviso per l’O₂ consumato. In questo modello ideale, l’assorbente rimuove tutto il CO₂ prodotto; gli altri gas sono inerti.
  • Il manometro indica la differenza di pressione divisa per la densità dell’acqua e l’accelerazione di gravità. Il suo movimento grafico è compresso e lo spostamento del liquido non influisce sul volume della camera.
  • Questo è un confronto virtuale, non un protocollo pratico per l’uso di assorbitori di anidride carbonica.

Provalo in classe

  1. Q1Perché si può consumare ossigeno mentre il segnale di pressione rimane a zero?
  2. Q2Perché il consumo di ossigeno rallenta quando è quasi esaurito?

Domande frequenti

Un manometro senza variazioni dimostra che i semi non stanno respirando?

No. Con un quoziente respiratorio pari a uno e senza assorbitore, l’anidride carbonica prodotta sostituisce esattamente l’ossigeno consumato in questo bilancio ideale delle pressioni.

Il controllo della temperatura è una risposta misurata della specie?

No. Applica un Q10 dichiarato a scopo illustrativo e avvia una nuova prova equilibrata.