10 najlepszych eksperymentów na fotosyntezie (z diagramem)

Oto lista dziesięciu najlepszych eksperymentów na fotosyntezie z diagramem.

Eksperyment - 1:

Obiekt:

Demonstracja uwalniania tlenu podczas fotosyntezy.

Wymagania:

Niewiele gałęzi roślin wodnych, np. Hydrilia itp., Zlewka, szklany lejek, probówka, wodorowęglan sodu, itp.

Expt.

Uwolnienie tlenu podczas procesu fotosyntezy można udowodnić eksperymentalnie. Kilka gałęzi roślin wodnych, Hydrilla, jest przechowywanych w dużej zlewce pełnej wody z tego samego stawu.

Następnie gałęzie przykryto szklanym lejem, a probówkę wypełnioną wodą odwrócono na końcu lejka, jak pokazano na figurze. W razie potrzeby niewielka ilość wodorowęglanu sodu może być dodana do wody, dzięki czemu dostarczanie dwutlenku węgla może stać się odpowiednie do fotosyntezy. Teraz aparat trzyma się w słońcu.

Obserwacja:

Pęcherzyki gazu można zaobserwować na końcach gałęzi Hydrilla przechowywanych pod szklanym lejem w zlewce. Te pęcherzyki gazu gromadzą się na końcu probówki odwróconej na końcu lejka, a woda wewnątrz rurki spada w dół. Podczas testu gaz ma być udowodniony tlenem.

Uwaga:

Aby przetestować gaz, roztwór pirogalolu przenosi się do zlewki i za pomocą kciuka rurkę częściowo wypełnioną gazem utrzymuje się w odwróconym roztworze piragalolu. Roztwór wchodzi do probówki testowej, a probówka ponownie całkowicie się wypełnia, ponieważ roztwór piragalolu rozpuszcza się w tlenie.

Różne modyfikacje tego eksperymentu:

(1) Gdy staw wody w zlewce zostanie zastąpiony przez przegotowaną lub destylowaną wodę.

(2) Gdy powyższy eksperyment pokryty jest czarną tkaniną.

(3) Kiedy gałązki Hydrilli są zastępowane przez rośliny lądowe.

(1) Kiedy woda stawowa zlewki zostanie zastąpiona wodą przegotowaną lub destylowaną:

Jeśli staw w zlewce zostanie zastąpiony przez przegotowaną lub destylowaną wodę, pęcherzyki gazu nie zostaną uwolnione z końców gałęzi Hydrilla przechowywanych pod szklanym lejem w zlewce. Czemu? Powód jest całkiem jasny, że podczas destylacji lub wrzenia wody, rozpuszczony dwutlenek węgla gaśnie, co jest niezbędnym czynnikiem fotosyntezy.

Fotosynteza nie ma miejsca. Przy pomocy tej modyfikacji eksperymentu można udowodnić konieczność dwutlenku węgla do fotosyntezy roślin wodnych.

(2) Kiedy powyższy Eksperyment jest objęty Czarnym Płótnem:

Jeśli aparat ten pokryty jest czarną tkaniną lub utrzymany w ciemności, pęcherzyki gazu nie uwalniają się, co świadczy o tym, że światło jest jednym z podstawowych czynników fotosyntezy w przypadku roślin wodnych.

(3) Gdy zastępy Hydryli zastępowane są przez rośliny lądowe:

Tutaj fotosynteza jest całkowicie sprawdzona. Tylko hydrofity mogą absorbować CO2 z wody, rośliny lądowe, będące w innym środowisku, nie wchłaniają CO2 z wody, a zatem fotosynteza zostaje zatrzymana.

Eksperyment - 2:

Obiekt:

Demonstracja testu skrobiowego.

Wymagania:

Zielone liście rośliny, palnik, woda, 70% alkoholu, rozcieńczony roztwór jodu.

Expt. i obserwacja:

Zielone liście każdej zdrowej rośliny można ugotować w ciągu dnia po tym czasie, utrzymując liście w 70% alkoholu, chlorofil jest z nich ekstrahowany. Teraz te liście bez chlorofilu są przechowywane przez jakiś czas w rozcieńczonym roztworze jodu. Liście stają się ciemnoniebieskie lub niebiesko-czarne.

Jest to znane jako "test skrobi". Jeśli roślina jest trzymana przez długi czas, a mianowicie, 24 lub 48 godzin, w ciemności, a następnie liście są testowane na test skrobiowy, zawsze jest ujemna. Liście nie stają się niebiesko-czarne.

Wyjaśnienie:

Ponieważ roślina była utrzymywana w ciemności nieprzerwanie przez długi czas, nie było fotosyntezy, a przygotowana skrobia została w tym okresie przeniesiona do dolnej części rośliny.

Eksperyment - 3:

Obiekt:

Demonstracja porównawcza szybkości fotosyntezy w różnych warunkach:

(A) Różne stężenia CO ₂ (przez wodorowęglan sodu)

(B) Reakcja światła słonecznego i cienia.

(C) Reakcja w czerwonym, zielonym i niebieskim świetle.

(D) Reakcja różnych temperatur.

Wymagania :

Willmott's bubbler, Hydrilla plant, wodorowęglan sodu, różne kolorowe papiery, palnik, termometr, woda w stawie, stoper, itp.

Expt.

Willmott's Bubbler:

Można go łatwo przygotować w laboratorium. Weź butelkę z szerokim otworem i załóż korek. Przepuścić szeroką szklaną rurkę przez ten korek. W pierwszej jest wprowadzana kolejna wąska szklana rura mająca strumień na jednym końcu. Napełnij to urządzenie wodą z stawu i zawiąż gałązki Hydrilli na dolnym końcu wąskiej szklanej rurki, jak pokazano na rysunku.

Dla różnych warunków podano tutaj następujące czynniki:

(A) Dodaj wodorowęglan sodu do wody w butelce i zliczaj bąbelki wychodzące w każdym przypadku w określonym czasie.

(B) Ustaw aparat jako taki w słońcu i cieniu odpowiednio dla określonych odstępów i zliczaj bąbelki wychodzące w każdym przypadku.

(C) Umieść aparat w słoiku dzwonowym z podwójnymi ściankami, dostarczając różne kolorowe papiery. Policz bąbelki wychodzące w każdym przypadku w określonych odstępach czasu.

(D) Weź kolejną zlewkę z gorącą wodą i umieść w niej urządzenie w określonych temperaturach. Policz bąbelki wychodzące w każdym przypadku w określonych odstępach czasu.

Wyjaśnienie:

(A) Wraz ze wzrostem stężenia NaHCO3 wzrasta szybkość fotosyntezy. Tempo fotosyntezy wzrasta do momentu, gdy światło lub jakiś inny czynnik działa jako czynnik ograniczający

(B) Odczyty pokazują, że tempo fotosyntezy jest większe w Słońcu.

(C) Odczyty pokazują, że szybkość fotosyntezy jest najwyższa w świetle czerwonym, a najniższa w zieleni.

(D) Ten eksperyment pokazuje, że fotosynteza przebiega z dużą szybkością od 10 do 35 ° C, o ile inne czynniki nie ograniczają.

Eksperyment - 4:

Obiekt:

Demonstracja pomiaru fotosyntezy za pomocą fotosyntetometru Ganonga.

Wymagania:

Fotosyntetyk Ganonga, zielony liść, woda, KOH, aparat Kippa itp.

Expt. i obserwacja:

Za pomocą tego aparatu można łatwo wykryć ilość uwolnionego tlenu i ilość zużytego dwutlenku węgla podczas fotosyntezy w zielonym liściu. W ten sposób może być znany fotosyntetyczny iloraz O2 / CO2.

To urządzenie składa się z trzech części A, B i C, jak pokazano na rysunku. Składa się z żarówek C, końcówki pomiarowej A i kurka końcowego B. Materiał fotosyntetyczny wykorzystywany w eksperymencie, tj. Około 2 cm3 zielonych liści nasturcji w ogrodzie itp., Jest przechowywany w żarówce . Wyskalowana rurka jest odwrócona; zawór odcinający jest zamknięty i napełniany wodą do tego oznaczenia tak bardzo, jak wymagany jest dwutlenek węgla.

Wyskalowana rurka jest zamknięta przez wydrążony korek. Pusta część zatyczki jest również wypełniona wodą. Teraz ten koniec rurki należy zamknąć za pomocą dłoni i odwrócić w korycie pełnym wody.

Następnie jest on zaciskany w ten sposób, że poziom wody pozostaje na poziomie do poziomu otworu kurka. Teraz kran dolnego końca zostaje otwarty, a górny koniec rury pomiarowej połączony jest z urządzeniem Kippa, aby przyjąć dwutlenek węgla.

Górny zawór odcinający otwiera się ostrożnie, dwutlenek węgla dostaje się do rurki, która jest ponownie zamknięta, gdy woda z rury zostaje zastąpiona przez dwutlenek węgla, a jej poziom staje się równy poziomowi wody zewnętrznej. Teraz oba kurki są zamykane, a cała tuba jest przymocowana do żarówki materiałem fotosyntetycznym.

Teraz dolny zawór odcinający zostaje otwarty, a dwutlenek węgla dyfunduje w bańce zawierającej materiał fotosyntetyczny. Aparat ten jest przechowywany przez 3 do 4 godzin w słońcu i po zanotowaniu czasu, w którym dolny zawór odcinający jest zamknięty i rura jest wyciągnięta z bańki. Teraz umieszcza się go w korycie wypełnionym wodą i zatrzymując go w wodzie, usuwa się pusty korek.

Teraz znak zerowy tej rurki pomiarowej jest utrzymywany na poziomie równym poziomowi wody, a następnie stopniowo otwiera się zawór odcinający górnego końca i powoduje, że woda podnosi się do kreski zerowej rury.

Teraz probówka wypełniona jest 30% roztworem kaustycznego potażu (KOH) i ta rurka jest połączona z rurką z podziałką za pomocą gumowej rurki. Następnie aparat ten wyjmuje się z wody i usuwa zacisk, a roztwór kaustycznej potażu wchodzi do rurki z podziałką.

Wyskalowaną rurkę wstrząsa się dokładnie i żrący roztwór potażu ponownie przenosi się do probówki testowej, a gumową rurkę zaciska. Końcówkę rury z podziałką trzyma się w wodzie, utrzymując zerowy znak na poziomie wody i probówkę usuwa się. Teraz, w wyskalowanej rurce, że wzrasta ilość wody, dwutlenek węgla jest absorbowany przez żrący roztwór potażu.

W ten sposób znana jest objętość dwutlenku węgla, którą wykorzystał liść w procesie fotosyntezy. Jeśli ten eksperyment zostanie dostarczony poprzez napełnienie probówki roztworem alkalicznego piragalolu, wówczas uwolniony tlen zostaje wchłonięty.

Wyjaśnienie:

Obniżenie objętości dwutlenku węgla i dodanie w objętości tlenu wskazują na objętość wykorzystanego dwutlenku węgla i uwolnionego tlenu podczas fotosyntezy. Ich wartości są zazwyczaj identyczne iw ten sposób iloraz fotosyntetyczny jest zwykle taki.

Eksperyment - 5:

Obiekt:

Demonstracja konieczności światła do fotosyntezy.

Można to pokazać na różne sposoby, niektóre ważne są tutaj podane.

Wymagania:

Roślina doniczkowa, 70% alkoholu, roztwór jodu, woda itp.

Expt. i obserwacja :

Roślinę doniczkową utrzymuje się przez 48 godzin w ciemności, aby stała się wolna od skrobi. Teraz, testując liście dla skrobi, dają negatywny test. To pokazuje, że przy braku światła nie ma fotosyntezy.

Wymagania :

Roślina doniczkowa, kawałek papieru, jod, 70% alkoholu, woda itp.

Expt.

Roślina doniczkowa jest utrzymywana w ciemności nieprzerwanie przez 48 godzin, aby była wolna od światła. Teraz znowu roślina jest trzymana w świetle, a jeden z jej liści pokryty jak na rysunku. Fotosynteza rozpoczyna się po utrzymaniu rośliny w świetle. Po pewnym czasie częściowo zakryty liść jest odłączany od rośliny i testowany na skrobię.

Obserwacja:

Odsłonięte części liścia dają pozytywny test, a pokryta część liścia daje negatywny wynik testu. Ten eksperyment pokazuje, że fotosynteza odbywa się tylko w tych częściach liścia, które były wystawione na działanie światła, a nie w zakrytych częściach.

Test jasnego ekranu Ganonga.

Wymagania:

Roślina doniczkowa, ekran Ganonga, 70% alkoholu, palnik, jod, woda itp.

Eksperyment:

Roślina doniczkowa jest utrzymywana w ciemności przez około 48 godzin, dzięki czemu jej liście stają się wolne od skrobi. Lekki ekran małego Ganonga przymocowany jest do liścia rośliny, jak pokazano na rysunku.

Lekki ekran Ganonga częściowo przykrywa liść. Na ekranie jest odpowiednie ustawienie napowietrzania liścia. Teraz roślina wraz z lekkim ekranem jest trzymana w świetle w celu przeprowadzenia fotosyntezy. Po 3 lub 4 godzinach liść jest odłączany od rośliny i testowany na skrobię.

Obserwacja:

Część liścia wystawiona na działanie światła daje pozytywny test skrobi, tj. Staje się ciemnoniebieski w roztworze jodu, podczas gdy pokryta część liścia daje negatywny wynik testu skrobiowego i nie staje się niebiesko-czarna w roztworze jodu. Ten eksperyment dowodzi konieczności światła do fotosyntezy.

Eksperyment - 6:

Obiekt:

Demonstracja konieczności CO ₂ do fotosyntezy.

Wymagania:

Dwie małe rośliny doniczkowe, dwa słoiki z dzwonkami, roztwór KOH na płytce Petriego, woda, 70% alkoholu, jod, woda itd.

Expt.

Dwie małe rośliny doniczkowe są pobierane. Są trzymane w ciemności przez co najmniej 48 godzin, aby ich liście nie były skrobi. Teraz rośliny doniczkowe trzymane są pod dwoma oddzielnymi dzbanami.

Płytkę Petriego częściowo wypełnioną roztworem KOH przechowuje się pod dzbanem dzwonowym "A" i drugą szalkę Petriego częściowo wypełnioną wodą utrzymuje się pod dzbanem dzwonowym B. Teraz aparat trzyma się w świetle słonecznym w celu przeprowadzenia fotosyntezy. Po pewnym czasie (3 do 4 godzin), liście z obu roślin doniczkowych są testowane na skrobię przez ekstrakcję chlorofilu i utrzymywanie ich w roztworze jodu.

Obserwacja:

Liść oderwany od rośliny trzymanej pod dzwonem, nie daje pozytywnego testu na skrobię, gdy jest przechowywany w roztworze jodu, podczas gdy liść odłączony od rośliny przechowywany pod słojem dzwonka B daje pozytywny test skrobi i staje się niebiesko-czarny, w roztworach jodu.

Wyjaśnienie:

Roztwór KOH przechowywany pod dzwonem "A" pochłania cały dwutlenek węgla, zaprzestaje procesu fotosyntezy i tworzenia skrobi. Ten eksperyment dowodzi konieczności dwutlenku węgla do fotosyntezy.

Eksperyment - 7

Obiekt:

Demonstracja eksperymentu Moll'a.

Wymagania:

Butelka z szerokim otworem, rozcięty korek, stęż. Roztwór KOH, liść, woda, zlewka, wosk itp.

Expt.

Wykonywana jest szeroka butelka z rozciętym korkiem w dwóch równych połówkach. Butelka jest częściowo wypełniona stężonym roztworem kaustycznego potażu (KOH). Liść odłączony od rośliny uprzednio trzymanej w ciemności, co najmniej przez 48 godzin, wciska się pomiędzy dwie połówki korka butelki tak, że połowa liścia pozostaje w butelce, a druga połowa poza butelką.

Ogon liści pozostaje na zewnątrz, który jest trzymany w zlewce napełnionej wodą, aby liść wkrótce nie wyschnął. Aparat wytwarza się hermetycznie, stosując stopiony wosk, aby powietrze atmosferyczne nie dostało się do butelki. Następnie aparat trzyma się w słońcu w celu przeprowadzenia fotosyntezy.

Obserwacja:

Po kilku godzinach liść jest testowany na skrobię przez ekstrakcję chlorofilu i utrzymywanie go w roztworze jodu. Część liścia pozostająca wewnątrz butelki daje wynik negatywny, tj. Nie staje się niebiesko-czarny.

Wyjaśnienie:

Dwutlenek węgla w butelce jest absorbowany przez żrący roztwór potasu (KOH), a przy braku dwutlenku węgla fotosynteza nie zachodzi, a skrobia nie powstaje.

Część liścia pozostająca poza butelką mogła otrzymać wszystkie niezbędne czynniki do fotosyntezy, a fotosynteza miała miejsce w tej części tworzącej skrobię. Ta część liścia daje pozytywny wynik testu skrobiowego i staje się niebieska w kontakcie z roztworem jodu po ekstrakcji chlorofilu.

Oprócz tego część liścia pozostaje wciśnięta między dwie połówki korka. Ta porcja nie świeci. W rezultacie nie ma fotosyntezy i powstawania skrobi w tej części liścia. Ta część również nie daje pozytywnego testu na skrobię. W ten sposób eksperyment ten dowodzi konieczności dwutlenku węgla i światła podczas fotosyntezy.

Eksperyment - 8:

Obiekt:

Demonstracja konieczności chlorofilu do fotosyntezy.

Wymagania:

Niektóre pstrych liści, 70% alkoholu, jodu, wody, palnika itp.

Expt.

Aby udowodnić konieczność chlorofilu do fotosyntezy, niektóre barwne liście są pobierane i testowane na skrobię, jak zwykle.

Obserwacja i wyjaśnienie:

Części liści zawierające białe lub żółte plamki nie dają pozytywnego testu na skrobię. Nie stają się niebieskie, gdy są w kontakcie z roztworem jodu. Ten eksperyment dowodzi, że fotosynteza odbywa się tylko w zielonej części liści.

Eksperyment - 9:

Obiekt:

Demonstracja rozdziału chlorofilu za pomocą chromatografii papierowej.

Wymagania:

Tekoma liście, moździerz i tłuczek, aceton, eter naftowy, zlewka, rura itp.

Expt.

Weź około 10 g liści Tecoma w moździerzu i zmiażdżyć je tłuczkiem. Dodać około 12-15 ml acetonu i przefiltrować w zlewce. Tak otrzymany filtrat jest zatężany przez ogrzewanie. Weź pasek papieru i narysuj linię ołówka 2 cm. powyżej jego podstawy. Wskaż jego środek i wlej kroplę po kropli na filtrat acetonowy.

Rozmiar plamki na pasku papieru powinien być mały. Teraz dodaj kilka kropli eteru naftowego do oddzielnej rurki i umieść powyższy pasek papieru w pozycji pionowej w tej rurce. Zamknij szczelnie rurkę.

Obserwacja:

Po pewnym czasie obserwuj pasek papieru. Poziom rozpuszczalnika, tj. Eter naftowy i różne kolory, należy wskazać ołówkiem. Tutaj pigment można rozpoznać po różnych kolorach.

Eksperyment - 10:

Obiekt:

Demonstracja ekstrakcji chlorofilu metodą chemiczną.

Wymagania:

Zielone liście szpinaku, 95% alkoholu etylowego, wody destylowanej, benzenu, zlewki itp.

Expt.

Gotować około 50 g zielonych liści szpinaku przez jakiś czas. Wysuszyć te liście i pokroić na małe kawałki. Teraz włóż te kawałki do probówki zawierającej 95% alkoholu. Probówkę należy umieścić na noc w ciemnym miejscu i przefiltrować następnego dnia. Rozcieńczyć filtrat niewielką ilością wody destylowanej i dodać do niego kilka benzenu. Wstrząśnij miksturą i wytrzymaj przez jakiś czas.

Obserwacja:

Obserwuj kolor pigmentów. Górna warstwa składa się z zielonych pigmentów, są to dwa, chlorofil A i chlorofil B. Dolna warstwa ma żółte pigmenty, są to również dwa, ksantofil i karoten.

C ₃ Ścieżka:

Gdzie powstaje pierwszy stabilny produkt, 3-węglowa cząsteczka, 3-fosfoglicerynian (PGA); reakcja jest katalizowana przez enzym Rubisco.

Ścieżka C ₄ :

Rośliny C4 posiadają mechanizm koncentracji CO ₂ .

Reakcje węgla (reakcje ciemne):

Odbywa się w zrębie chloroplastu, prowadząc do fotosyntezy reakcji węgla z węglowodanami.

Karboksylacja:

Utrwalanie dwutlenku węgla. Na przykład, tworzenie związku 3-węglowego, 3-fosfoglicerynian (PGA).

Karotenoidy:

Czerwone, pomarańczowe i żółte pigmenty.

Chemosynteza:

Proces syntezy węglowodanów, w którym organizmy wykorzystują reakcje chemiczne w celu uzyskania energii ze związków nieorganicznych.

Autotrofy chemosyntetyczne:

Kiedy Nitrosomonas (bakterie) utleniają amoniak do azotynów, uwolniona energia jest wykorzystywana przez bakterie do przekształcania CO2 w węglowodany. Takie bakterie są autotrofami chemosyntetycznymi.

Metabolizm kwasu krzemianowego (CAM):

Inny mechanizm fotosyntezy, który występuje w sukulentach.

Łańcuch transportu elektronów:

Reakcje fotosyntezy wywołane światłem.

Jan Ingenhousz (1730-1799):

Lekarz odkrył, że uwalnianie tlenu przez rośliny było możliwe tylko w świetle słonecznym i tylko w zielonych częściach roślin.

Joseph Priestley (1733-1804):

Odkryto, że rośliny mają zdolność wychwytywania CO2 z atmosfery i uwalniania O ₂ .

Anatomia Kranza:

Rośliny C4 zawierają dimorficzne chloroplasty, tj. Granal i agranal; Granulat w komórkach mezofilnych i agranal w komórkach otoczki pęczkowej.

Fotoliza:

Zależne od światła rozszczepienie cząsteczki wody.

PEPC:

Fosfonian pirogronianu pirogronianowego, enzym, który katalizuje tworzenie kwasu C4, kwasu oksalooctowego (OAA).

Fotofosforylacja:

Proces tworzenia ATP z ADP w obecności światła w chloroplastach.

Fotooddychanie:

Oddychanie, które jest inicjowane w chloroplastach i występuje tylko w świetle, zwane także fotosyntetycznym cyklem utleniania węgla.

System zdjęciowy:

Dodatkowe pigmenty i centrum reakcji razem tj. PS I i PS II. Tutaj pigmenty są zakotwiczone w tylakoidach w odrębnych jednostkach organizacyjnych.

Fotosynteza:

Proces, w którym rośliny syntetyzują własne pożywienie w obecności światła. Odbywa się tylko w zielonych częściach rośliny.

Promieniowanie fotosyntetyczne (PAR):

Część widma między 400 nm a 700 nm.

Łańcuch Phytol:

Łańcuch boczny cząsteczki chlorofilu, który rozciąga się od jednego z pierścieni pirolowych.

Pierścienie Pyrrole:

Cząsteczka chlorofilowa złożona z czterech 5-członowych pierścieni.

Centrum reakcji:

Chlorofil molekuły, które zamieniają energię świetlną w energię elektryczną, powodując rozdzielenie ładunku elektrycznego.

Rubisco:

Biosylaza oksygenaza bisfosforanu rybulozy, enzym katalizujący karboksylację (tj. Tworzenie PGA).

Theodore de Saussure:

Odkrył, że woda jest niezbędnym warunkiem wystąpienia fotosyntezy.

Translokacja:

Transport dalekiego zasięgu fotosyntein, który odbywa się poprzez łyko.