
一、实验目的
1.掌握植物组织中过氧化氢含量的定量测定原理
2.了解H2O2对植物大分子物质的损害机理
二、实验原理
植物组织内积累的H2O2 是由一些氧化酶(主要是超氧化物歧化酶SOD)催化超阳阴离子发生氧化反应而形成。H2O2相对超阳阴离子性质较稳定,但还是一种催化剂,它的存在可以直接或间接地导致细胞膜脂过氧化损害,加速细胞衰老和解体。同时也有积极地一面,如参与植物抗病性和抗逆性的启动和诱导性过程。因此,了解植物组织中H2O2的代谢具有重要意义。
H2O2与硫酸钛(或四氯化钛)反应生成过氧化物——钛复合物黄色沉淀,溶解于硫酸后,在波长410nm出有最大吸收峰,可以进行比色测定。在一定范围内,其颜色深浅与H2O2浓度成线性关系
TiSO4 + NH3 + H2O2→ O2-
TiSO4 (TiO2)+ H2O2 → [TiO(H2O2)2]2↓ + H2SO4
三、实验材料、设备和试剂
1.实验材料:雀麦叶片(经过冰冻的和未经冰冻的)
2.实验设备:研钵、离心管、离心机、试管、容量瓶、分光光度计等等
3.实验试剂: 4°条件下处理的丙酮 5umol/ml H2O2 浓氨水 5% TiSO4 2mol/L H2SO4
四、操作步骤
1.制作标准曲线
取7支试管,编号1-7,在通风橱中向各试管加入表1所列试剂,混匀,充分反应后会有沉淀形成,5000r/min,离心5min。留沉淀,弃上清液,并向各试管沉淀中加入2mol/L H2SO4 5ml,摇动,使沉淀完全溶解。以1号试管对照调零,波长410nm处比色测定溶液的吸光度。以吸光度值为纵坐标,过氧化氢物质的量为横坐标,制作标准曲线(图一)。
表1 H2O2浓度标准曲线试剂加入量
| 项目 | 管号 |
| 1 2 3 4 5 6 7 | |
| 5umol/ml H2O2/ml 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 | |
| 4°预冷丙酮/ml 1.0 0.9 0.8 0.6 0.4 0.2 0 | |
| 浓氨水/ml 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 | |
| 5% TiSO4 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 | |
| 相当于H2O2的物质的量/umol 0 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 | |
称取样品3g,加入3ml预冷的丙酮,在通风橱中冰浴条件下(由于气温低,可以不必使用冰浴)研磨成匀浆后,静置片刻,加丙酮定容至5ml,5000r/min,离心5min。留上清液,并取上清液1ml,加入5% TiSO4 0.1ml,浓氨水0.2ml,出现沉淀后加入2mol/L H2SO4 5ml使之充分溶解,然后进行比色测定。
五、结果处理
根据溶液吸光度,在标准曲线上查出相应的过氧化氢的物质的量,表示单位为鲜重,计算公式:
过氧化氢含量(umol/g鲜重)=
其中n为标准曲线查得的溶液过氧化氢物质的量(umol),v为样品提取液总体积(ml),vs为吸取样品液总体积,m为样品鲜重(g)
由标准曲线查得的数据和实验所用数据分别为:
冰冻的雀麦叶片 A1 =1.475,n=11.956umol,v=5ml,vs=1ml,m=3g
则:过氧化氢含量 = (umol/g)=19.926(umol/g)
未经冰冻的雀麦叶片A2=0.921,n=7.422umol,v=5ml,vs=1ml,m=3g
则:过氧化氢含量 =(umol/g)=12.370(umol/g)
结果表明:在寒冷条件胁迫下,雀麦叶片中过氧化氢的含量增加。说明由于体内活性氧代谢加强而使过氧化氢发生积累,过氧化氢参与了植物抗逆性过程。
六、注意事项
1.丙酮在使用前必须要经过预冷处理,并且在4°的条件下使用。因为,在冰浴条件下丙酮保持4°可以减少丙酮挥发,减少其对人体的毒害,而且可以降低过氧化氢的分解过程。
2.在先后加入5% TiSO4和浓氨水时,要进行摇动,摇动次数和时间应该保持一致,以减少实验误差。
3.根据比色皿的体积,加入硫酸的量要不小于5ml。
标准曲线测定结果
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 过氧化氢物质的量/umol | 0 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 吸光度值 | 0 | 0.073 | 0.163 | 0.253 | 0.358 | 0.538 | 0.608 |
图一
