يعتبر التنفس الخلوي عملية أساسية تحدث في جميع الخلايا الحية ، مما يمكنها من تحويل الجلوكوز إلى طاقة. تعد مراقبة إفراز ثاني أكسيد الكربون (CO2) من النباتات تجربة أساسية لفهم هذه العملية ودورها في استقلاب النبات. توفر هذه التجربة نظرة ثاقبة للنشاط التنفسي للنباتات وإنتاج الطاقة.
المواد المطلوبة لإجراء تجربة التنفس الخلوي
- أوراق نباتات طازجة (سبانخ أو خيارات أخرى).
- أكياس بلاستيكية شفافة.
- الأربطة المطاطية.
- الجير الصودا (هيدروكسيد الكالسيوم) أو حبيبات هيدروكسيد البوتاسيوم.
- حل مؤشر الأس الهيدروجيني.
- مصدر ضوء.
- ساعة التوقيف.
- تخرج الاسطوانة.
- ماء.
- محقنة غاز (اختياري ، لقياسات أكثر دقة).
خطوات القيام بتجربة التنفس الخلوي
- تحضير أوراق النبات: اختر أوراق النبات الطازجة وضعها في الماء لضمان بقائها منتفخة. التصلب مهم للتبادل الفعال للغاز.
- إعداد غرفة تبادل الغازات: خذ كيسًا بلاستيكيًا شفافًا وضع بضع حبيبات من الجير الصودا أو هيدروكسيد البوتاسيوم بالداخل. ستمتص هذه المواد الكيميائية ثاني أكسيد الكربون الذي يستنشقه النبات. أغلق الكيس حول جذع الورقة باستخدام شريط مطاطي ، مما يشكل حجرة مغلقة.
- يشير إلى التنفس: أضف بضع قطرات من محلول مؤشر الأس الهيدروجيني إلى غرفة تبادل الغازات. سيغير هذا الحل اللون استجابة للتغيرات في تركيز ثاني أكسيد الكربون ، مما يسمح لك بمراقبة إطلاق ثاني أكسيد الكربون بصريًا.
بدء التجربة: ضع غرفة تبادل الغازات المختومة تحت مصدر ضوء. الضوء ضروري لعملية التمثيل الضوئي ، ولكن في هذه الحالة ، سوف يحفز التنفس أيضًا. ابدأ ساعة الإيقاف.
- المراقبة والتسجيل: لاحظ تغير لون مؤشر الأس الهيدروجيني خلال فترة معينة (على سبيل المثال ، 30 دقيقة). سيتحول المؤشر نحو ألوان أكثر حمضية بسبب تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغرفة.
- حساب معدل التنفس: قم بقياس حجم الغاز المنبعث من المصنع خلال فترة المراقبة. يمكن القيام بذلك باستخدام أسطوانة مدرجة أو محقنة غاز إذا كانت متوفرة. اقسم حجم الغاز المنطلق وقت المراقبة لحساب معدل التنفس.
- تجربة التحكم: للتمييز بين التنفس والتمثيل الضوئي ، قم بإجراء تجربة تحكم باستخدام غرفة محكمة الغلق بدون نبات بداخلها. لاحظ ما إذا كان مؤشر الأس الهيدروجيني لا يزال يتغير في حالة عدم وجود نبات.
- تحليل البيانات: قارن معدل التنفس في ظروف مختلفة (الضوء مقابل الظلام ، أنواع مختلفة من الأوراق ، إلخ) لاستخلاص استنتاجات حول تأثير هذه العوامل على تنفس النبات.
من خلال مراقبة إفراز ثاني أكسيد الكربون من النباتات وتحليل البيانات ، يمكن للباحثين والطلاب على حد سواء اكتساب رؤى قيمة حول التنفس الخلوي ، واستقلاب النبات ، ودور الظروف البيئية في هذه العمليات.
