Цель работы: ознакомиться с основами экспериментального изучения интенсивности фотосинтеза у растений.

Интенсивность фотосинтеза можно определять по различным параметрам: по поглощению углекислого газа, по выделению кислорода, по накоплению органического вещества в процессе фотоассимиляции. Методы последней группы наиболее просты, не требуют сложных приборов и могут быть использованы в лабораторных и полевых условиях.

Для определения органического вещества в листьях растений по количеству содержащегося в них углерода был предложен метод Ф. З. Бородулиной, принцип которого был разработан ранее И. В. Тюриным для учета углерода в почве. Он основан на окислении органического вещества раствором калия двухромовокислого в смеси с концентрированной серной кислотой (хромовой смесью). При взаимодействии с углеродом бихромат разрушается, реакция идет по следующему уравнению:

2K₂Cr₂О₇ + 8H₂SO₄ + 3С = 2К₂SO₄ + 2Cr₂(SO₄)₃ + 2H₂O + 3CO₂.

Израсходованный на окисление углерода бихромат оттитровывается раствором соли Мора:

K₂Cr₂О₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O.

Ход работы: для опыта использовать растения герани, предварительно выдержанные в темноте в течение суток для обеднения ассимилятами. У таких «голодных» растений на свету можно наблюдать более интенсивный фотосинтез.

Из листа герани пробочным сверлом высечь 3–4 диска. Лучше это сделать на одной половинке листа. Высечки использовать для анализа на содержание в них углерода.

Лист поместить черенком в воду, выставить на свет, выдержать в течение 1–2 ч, снова высечь 3–4 диска и определить в них количество углерода. Высечки до и после световой экспозиции следует брать одним и тем же сверлом с известным диаметром.

Зная диаметр сверла, можно определить площадь высечек, взятых для анализа (2πr умножить на число дисков). Фотосинтез определять в двух-трех биологических повторностях, для чего до и после освещения листа при определении углерода брать 2–3 пробы. Это можно сделать на одном листе или использовать разные листья.

Чтобы определить углерод, диски из листьев нужно поместить в конические колбы на 100 мл. Туда же с помощью бюретки со стеклянным краном налить точно 10 мл 0,4 N раствора бихромата калия. Так как хромовая смесь является сильнейшим окислителем, то работать с ней надо очень осторожно.