Question

植物的呼吸作用

Answer 1

  植物需要通过光合作用不断地获得有机物，而在这个过程中，也需要有氧气的产生，那么这些氧气从哪里来？叶子除了光合作用还有没有其他的功能？

  在生活中，有这样一个现象，将一部分煮熟的大豆放入烧杯当中，再准备同样量的萌芽的种子放到另一个烧杯中，将两者封口，放入同样的环境下等待一段时间，将一个带火星的木条分别放入两个烧杯中，煮熟大豆的烧杯使木条继续燃烧，萌芽种子的烧杯使木条瞬间熄灭。

  这是怎么回事？显然，这和氧气有关，一个有氧，一个无氧。萌芽的种子里面竟 然没有氧气，说明是这些种子在发生着某种活动，将氧气吸入体内导致外部没有氧气，而被煮熟的种子没有任何活动，所以外围依然有氧气，所以活种子应该在进行着某种呼吸作用，但是这种呼吸作用有什么用处？肯定是为了产生能量，因为如果没有能量，个体就无法生长，那么呼吸作用究竟是一个怎样的过程？他既然是一种作用，就需要有能量供给，所以肯定需要有机物，同时通过呼吸作用吸入氧气，参与到光合作用中，最终排出二氧化碳，并且我猜想可能还有水，但这些只是我的猜想，还需要通过实验来验证。

  首先我想验证一下，呼吸作用是否可以排出二氧化碳，我们可以用一个对照 实验，实验的变量就是种子有无呼吸作用。有呼吸作用的种子可以选用萌芽的种子，没有呼吸作用的可以直接选用煮熟的种子，同样准备同样量的两种种子，分别放入烧杯中。但是我们怎么检测他是否可以产生二氧化碳？首先我们要清楚如何验证气体是二氧化碳，有两种方法，可以将燃烧的木条放入其中，如果熄灭代表气体是二氧化碳，还有一种方法就是将气体放入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊就说明气体是二氧化碳。在这次实验中，我们就选用后者，因为更加方便操作，但两种方法都是可以的。为了让气体更加纯，保证只收集种子所产生的气体，我们可以用排水法，在烧杯上放一个漏斗，里面装满水，气体上去，水被排出，为了将气体引入澄清石灰水中，我们可以准备一个软管，连接漏斗，这时分别将等量的澄清石灰水放入两个试管中，然后将软管封口，等待同样的时间后将软管打开放入澄清石灰水中，观察。我发现活种子产生的气体使澄清石灰水变浑浊，而死种子则没有变化，这也就说明呼吸作用可以产生二氧化碳。

  接下来可以验证一下呼吸作用能否产生能量，最直接的一种能量形式就是热量，所以我们可以探究呼吸作用可否产生热量。同样要设置一个对照组，就是呼吸作用的有无，有呼吸作用的种子可以选用萌芽的种子，没有呼吸作用的可以直接选用煮熟的种子，同样准备同样量的两种种子，分别放入烧杯中。为了检测热量是否增加，我们可以将热量进行前后对比，先测出原初温度，等一段时间后再测量温度，看温度是否提升，我们可以选用温度计测量温度，分别将两个烧杯封口，留一点空隙放入温度计，先观察原初温度，等待一段时间后观察目前温度。结果是活种子的烧杯温度提升，死种子的烧杯温度不变，这就说明呼吸作用可以产生热量。这个实验也有可以改进的地方，为了让前后对比更大，更准确，我们可以用保温杯，并且这次试验的密封性也不够，可以增加严密性，这样更加严谨。

  现在我们可以验证呼吸作用是否需要有机物，要如何设计实验？光合作用和呼吸作用可以同时进行，所以为了不让光合作用影响实验，我们需要将植株放入黑暗的环境中，这时只有呼吸作用，相当于饥饿处理，等待一段时间后我们只需要将叶片减下来进行脱色处理，然后滴碘液，看颜色是否变浅，如果变浅就说明淀粉有所减少，也就证明呼吸作用会消耗有机物。最终的结果也是叶子滴加碘液后颜色变浅，说明呼吸作用会消耗有机物。

  那么呼吸作用是否可以排出水？这个实验目前比较难做，我们可以用分子标记法，配好一种试剂可以让指定的分子反光，我们只需要观察他们是否可以从叶子上流失即可，有实验已经证明确实如此，呼吸作用会排出水。

  很多时候，人们只知道叶子有光合作用，往往忘记了他还有一种呼吸作用，所以很多人都会在家里养大量的植物，把家变成一个热带雨林，在白天享用着光合作用产生的新鲜的空气，氧气。但是他们却不知道在夜晚的时候没有了光，植物不能光合作用，反而会大量的呼吸作用，吸收氧气，这时就会导致氧气越来越少，让人窒息，所以也要记得开窗通风。

  植物的呼吸作用其实就是通过消耗有机物，吸入氧气参于光合作用，排出二氧化碳和水。呼吸作用是非常重要的，如果没有了它就无法光合作用，也无法产生能量，这是必不可少的一个功能。