Aneta Latacz 14.12.2011r.

grupa V

SPRAWOZDANIE nr.2

„Badanie tempa metabolizmu metodą respirometryczną’’

1. Wstęp

Metabolizm to całokształt reakcji biochemicznych i przemian energii, zachodzących w komórce, zapewniających jej wzrost, pobudliwość, zdolność do ruchu, egzystencji, regeneracji i rozmnażania. Są to wszystkie procesy syntezy i rozpadu występujące w komórkach bakterii, roślin i zwierząt.

Metabolizm stanowi jedną ze składowych budżetu energetycznego, czyli sumy wydatków energetycznych na wszystkie czynności życiowe. Wyraża się go w jednostkach kJ/dobę.

Tempo metabolizmu ma ogromny wpływ mdz.in na szybkość reagowania na bodźce, syntezy wewnątrzustrojowe, rozrodczość i ruchliwość zwierzęcia.

Ważnym zjawiskiem jest także dekompozycja, czyli proces rozkładu substancji organicznych na proste związki mineralne z jednoczesnym uwolnieniem energii, dokonany przez drobnoustroje.

1. Cel ćwiczenia

Celem przeprowadzonych badań było zmierzenie tempa metabolizmu karalucha i kompostu. W tym celu wykorzystano metodę respirometryczną .

1. Metody

1. Badanie respiracji karalucha

Karalucha umieszczono w szczelnie zamkniętej, plastikowej tubie. Z jednej strony znajdowała się w niej probówka typu Eppendorf z papierkiem nasączonym stężonym roztworem NaOH ( w celu pochłonięcia CO₂ ) . To tuby przymocowano także pipetę i rurkę ze strzykawką na jej końcu (w celu przewietrzania) . Tak przygotowany układ zanurzono w pojemniku z wodą, której temperatura wynosiła 40^ºC. Respirację mierzono co kilka minut obserwując położenie menisku wody zasysanej do pipety.

1. Badanie respiracji kompostu

Podczas tego badania użyto słoika. Jego parametry:

- waga pustego słoika: 638,48 g

- średnica: 11,2 mm

- grubość ścianki: 0,6 mm

-waga słoika z kompostem: 1793,95 g

Do słoika włożono kompost oraz naczynie z bibułą nasączoną stężonym roztworem NaOH ( w celu pochłonięcia wydalanego CO₂) . Słoik zakręcono zakrętką, która posiadała kilka specjalnych rurek odprowadzających i wprowadzających powietrze. Do jednej z nich przymocowano strzykawkę, a do innej pipetę z podziałką. Na końcu pipety umieszczano kroplę alkoholu zabarwionego zielonym atramentem, której ruch umożliwił odczytanie pomiaru respiracji. Mierzono stoperem czas w jakim przesunęła się kropla na drodze 2 cm. Przeprowadzono trzy takie pomiary.

1. Wyniki

1. respiracja karalucha

numer pomiaru	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
czas respiracji	4´ 01´´	3´23´´	2´49´´	1´57´´	3´05´´	2´42´´	2´44´´	2´35´´	3´12´´	3´25´´

Tab.1. Wyniki pomiarów respiracji karalucha

Średni czas respiracji: 2,80 min

Masa karalucha: 44,81 g

Temperatura wody: 40ºC

respiracja w przeliczeniu na gram biomasy

respiracja= $\frac{0,1\ ml\ O_{2}}{44,81g*2,80\ min}$ = $0,00079\frac{\text{\ ml\ }O_{2}}{\ \ min*g}$

\

respiracja w przeliczeniu na osobnika

respiracja=$\frac{0,1\ ml\ O_{2}}{1\ osobnik*2,80\ min}$ = $0,036\frac{\text{\ ml\ }O_{2}}{\ \ os\ *\ min}$

1. respiracja ściółki

numer pomiaru	czas respiracji 0,2 ml O2
1	00:34:32
2	00:35:29
3	00:37:12
4	00:33:35
5	00:34:18
6	00:38:00
7	00:27:33
8	00:32:40
9	00:34:00
10	00:28:18
11	00:31:12
12	00:33:29
13	00:35:52
14	00:38:24
15	00:39:00

Tab.2. Wyniki pomiarów respiracji ściółki

Średni czas respiracji= 0:34:14 = 0,00948 h

- waga pustego słoika: 638,48 g

- średnica: 11,2 mm

- grubość ścianki: 0,6 mm

-waga słoika z kompostem: 1793,95 g

- waga kompostu: 1155,47 g= 1, 115547 kg

respiracja ściółki w przeliczeniu na powierzchnię

P= πr²

r= (11,2- 1,2) : 2 = 5cm= 0,05m

P= 3,14* (0,05)² = 0,00785 m²

respiracja=$\frac{0,2\ ml\ O_{2}}{0,\ \ 00948h*\ 0,00785\ m^{2\ }}$= 2688,17 $\frac{\text{ml\ }O_{2}}{h*m^{2}}$

respiracja ściółki w przeliczeniu na masę

respiracja=$\frac{0,2\ ml\ O_{2}}{\begin{matrix} 1,115547kg*0,00948h \\ \ \\ \end{matrix}}$= 19,05 $\frac{\text{ml\ }O_{2}}{kg*h}$

1. Podsumowanie

Zagadnienie dotyczące tempa metabolizmu ma duże znaczenie w ekologii. Przede wszystkim pokazuje na czym polega przepływ energii w przyrodzie, a energia należy do najważniejszych zasobów, od których zależą szanse przeżycia danego organizmu i rozrodczość, co w ekologii ma znacząco wpływa na dynamikę populacji.

Poza tym pozwala badać procesy zachodzące zarówno w organizmach żywych jak i w martwej materii organicznej.

Zastosowana metoda respiracji należy do jednych z łatwiejszych metod pomiaru tempa metabolizmu. Nie wymaga od nas specjalnych umiejętności ani skomplikowanego sprzętu.

Pomimo to za jej pomocą dowiadujemy się wielu przydatnych informacji, które można następnie zastosować do dalszych badań.

1. Literatura

1. January Weiner, rozdział 3.3 „ Budżety energetyczne: metabolizm zwierząt”

2. strona internetowa: http://slownik.ekologia.pl