이 실험 소개
산소 소비량, 이산화탄소 생성량 및 그에 따른 압력 신호를 추적하여 밀폐된 종자 시료의 호흡을 측정합니다. 이산화탄소 흡수 여부에 따라 동일한 시료를 비교합니다.
학습 목표
- 기체 소비를 측정 가능한 압력 변화와 연결합니다.
- 호흡으로 생성된 이산화탄소를 제거하면 호흡계의 신호가 변하는 이유를 설명합니다.
- 속도와 이용 가능한 산소의 총량을 혼동하지 않고 온도와 산소 공급량을 비교합니다.
사용 방법
- 1종자 챔버를 6시간 동안 작동시키고 산소 소비량과 마노미터 높이를 기록합니다.
- 2호흡상수가 1일 때 이산화탄소 흡수를 비활성화하고 실험을 반복합니다.
- 3질량과 초기 산소 공급량을 동일하게 유지한 채 두 온도를 비교합니다.
- 4산소 비율을 0으로 설정하고 예상되는 호기성 호흡을 확인합니다.
모델
가정
- 챔버는 강체이며 밀폐되어 있고, 선택한 실험 온도에서 등온 상태를 유지합니다. 선택된 초기 압력은 항상 101325 Pa입니다. 기체량은 해당 초기 조건에서의 부피 환산값입니다.
- 예시용 산소 소비율은 Q10이 2이며, 종자 질량에 비례하고 산소가 증가함에 따라 포화됩니다. 특정 식물이나 종자 종에 맞춰 보정된 값은 아닙니다.
- 호흡상수는 생성된 CO₂를 소비된 O₂로 나눈 값입니다. 이 이상적인 모델에서는 흡수제가 생성된 CO₂를 모두 제거하며, 다른 기체는 불활성입니다.
- 마노미터는 압력 차를 물의 밀도와 중력가속도의 곱으로 나눈 값을 나타냅니다. 그래픽상의 움직임은 축소되어 있으며, 액체의 변위는 챔버 부피에 영향을 주지 않습니다.
- 이는 가상 비교이며, 이산화탄소 흡수제를 사용하는 실용적인 절차가 아닙니다.
수업에서 해 보기
- Q1압력 신호는 0으로 유지되는데 산소는 왜 소비될까요?
- Q2산소가 고갈에 가까워지면 산소 소비가 왜 느려질까요?
자주 묻는 질문
마노미터 수위가 변하지 않는다고 해서 종자가 호흡하지 않는다는 뜻일까요?
아니요. 흡수제가 없고 호흡 지수가 1일 때, 이 이상적인 압력 균형에서는 생성된 이산화탄소가 소비된 산소를 정확히 대체합니다.
온도 제어는 측정된 생물종 반응을 반영하나요?
아니요. 명시된 예시용 Q10을 적용하고 새롭게 평형에 도달한 실험을 시작합니다.