Top 10 fotosintezės eksperimentų (su diagrama)

Čia pateikiamas dešimties fotosintezės eksperimentų su diagrama sąrašas.

1 eksperimentas:

Objektas:

Deguonies išsiskyrimo demonstravimas fotosintezės metu.

Reikalavimai:

Keletas vandens augalų šakų, ty Hidrilia ir tt, stiklinė, stiklo piltuvas, mėgintuvėlis, natrio bikarbonatas ir kt.

Expt.

Deguonies išsiskyrimas fotosintezės proceso metu gali būti įrodytas eksperimentiškai. Keletas vandens augalų šakų, Hydrilla, laikomos didelėje stiklinėje, kurioje yra tas pats tvenkinio vanduo.

Vėliau šakos yra padengtos stiklo piltuvu, o piltuvo, esančio piltuvo gale, viršuje apverčiamas mėgintuvėlis, kaip parodyta paveiksle. Jei reikia, į vandenį gali būti dedamas nedidelis natrio bikarbonato kiekis, kad anglies dioksido tiekimas taptų tinkamas fotosintezei. Dabar aparatas laikomas saulės šviesoje.

Stebėjimas:

Dujų burbuliukus galima stebėti nuo Hydrilla šakų galų, laikomų po stikliniu piltuvu stiklinėje. Šie dujų burbuliukai kaupiami mėgintuvėlio gale, apversti virš piltuvo galo, o vanduo vamzdyje eina žemyn. Bandymo metu dujos turi būti įrodytos deguonimi.

Pastaba:

Norint išbandyti dujas, pirogallolio tirpalas paimamas į stiklinę, o nykščiu iš dalies užpildytas vamzdis laikomas apverstas piragallolio tirpale. Tirpalas patenka į mėgintuvėlį ir mėgintuvėlis vėl užpildo, nes piragallolio tirpalas tirpsta deguonyje.

Įvairūs šio eksperimento pakeitimai:

(1) Kai stiklinės vandens tvenkinys pakeičiamas virtu arba distiliuotu vandeniu.

(2) Kai minėtas eksperimentas yra padengtas juodu audiniu.

(3) Kai „Hydrilla“ šakeles pakeičia vietiniai augalai.

(1) Kai stiklinio vandens talpyklų vanduo pakeičiamas virtu arba distiliuotu vandeniu:

Jei stiklo vanduo stiklinėje pakeičiamas virtu arba distiliuotu vandeniu, dujų burbuliukai neišleidžiami iš Hydrilla šakų galų, laikomų po stikliniu piltuvu stiklinėje. Kodėl? Priežastis gana aiški, kad distiliuojant ar virinant vandenį ištirpsta anglies dioksidas, kuris yra būtinas fotosintezės veiksnys.

Fotosintezė nevyksta. Šiuo eksperimento modifikavimu gali būti įrodytas anglies dioksido poreikis vandens augalų fotosintezei.

(2) Kai minėtas eksperimentas yra padengtas juodu audiniu:

Jei šis aparatas yra padengtas juodu audiniu arba laikomas tamsoje, dujų burbuliukai neišleidžiami, o tai rodo, kad šviesa yra vienas iš esminių fotosintezės veiksnių vandens augalų atveju.

(3) Kai „Hydrilla“ šakeles pakeičia vietiniai augalai:

Čia visiškai patikrinama fotosintezė. Tik iš hidrofitų gali absorbuoti CO ₂ iš vandens, sausumos augalai, kurie yra skirtingos buveinės, nesugeba absorbuoti CO ₂ iš vandens, todėl fotosintezė čia sustabdoma.

2 eksperimentas:

Objektas:

Krakmolo bandymo demonstravimas.

Reikalavimai:

Žalioji augalo, degiklio, vandens, 70% alkoholio, praskiesto jodo tirpalo lapai.

Expt. ir stebėjimas:

Bet kokio sveikojo augalo žalieji lapai gali būti verdami tą pačią dieną, kai lapai laikomi 70% alkoholiu, iš jų išgaunama chlorofilo. Dabar šie chlorofilo lapai tam tikrą laiką laikomi praskiestame jodo tirpale. Lapai tampa mėlynos arba mėlynos spalvos.

Tai vadinama „krakmolo bandymu“. Jei augalas laikomas ilgą laiką, t. Y. 24 ar 48 valandas, tamsoje, o po to lapai tiriami krakmolo bandymui, jis visada yra neigiamas. Lapai nespalvoja juodos spalvos.

Paaiškinimas:

Kadangi augalas ilgą laiką buvo laikomas tamsoje, fotosintezė nebuvo, o jau paruoštas krakmolas per šį laikotarpį buvo perkeliamas į apatinę augalo dalį.

3 eksperimentas:

Objektas:

Fotosintezės greičio palyginimas skirtingomis sąlygomis:

A) Skirtingos CO ₂ koncentracijos (natrio bikarbonatu)

(B) Saulės šviesos ir atspalvio reakcija.

(D) Įvairių temperatūrų reakcija.

Reikalavimai :

„Willmott“ burbulas, „Hydrilla“ augalas, natrio bikarbonatas, įvairūs spalvoti popieriai, degiklis, termometras, tvenkinio vanduo, laikrodis ir pan.

Expt.

Willmott's Bubbler:

Jis gali būti lengvai paruošiamas laboratorijoje. Paimkite platus burnos buteliukas ir įdėkite kamštieną. Per šį kamštį praplaukite plataus stiklo vamzdelį. Antrajame yra kitas siauras stiklinis vamzdis, kurio viename gale yra purkštukas. Užpildykite šį prietaisą su tvenkinio vandeniu ir prijunkite „Hydrilla“ šakeles apatinio siauro stiklo vamzdelio gale, kaip parodyta paveikslėlyje.

Įvairiomis sąlygomis pateikiami šie veiksniai:

(A) Į buteliuko vandenį įpilkite natrio bikarbonato ir kiekvienu atveju apskaičiuokite burbuliukus, kurie išeina į tam tikrą laiką.

(B) Įdėkite aparatą kaip saulę ir atspalvį tam tikrais intervalais ir suskaičiuokite kiekvienu atveju atsirandančius burbulus.

(C) Įdėkite aparatą į dvigubą sieninį varpelį su skirtingais spalvotais popieriais. Apskaičiuokite kiekvienu atveju atsirandančius burbulus tam tikrais laiko intervalais.

(D) Paimkite kitą karšto vandens stiklinę ir įjunkite jį į tam tikrą temperatūrą. Apskaičiuokite kiekvienu atveju atsirandančius burbulus tam tikrais laiko intervalais.

Paaiškinimas:

(A) Didėjant NaHC03 koncentracijai, padidėja fotosintezės greitis. Šis fotosintezės greitis didėja, kol šviesa arba kitas veiksnys veikia kaip ribojantis veiksnys

(B) Rodmenys rodo, kad fotosintezės greitis yra labiau saulėje.

(D) Šis eksperimentas rodo, kad fotosintezė vyksta sparčiai nuo 10 iki 35 ° C, jei kiti veiksniai nėra ribojami.

4 eksperimentas:

Objektas:

Ganongo fotosintezės matavimo fotosintezės matavimas.

Reikalavimai:

Ganongo fotosintetometras, žalieji lapai, vanduo, KOH, Kippo aparatas ir kt.

Expt. ir stebėjimas:

Naudojant šį aparatą, lengvai atpažįstamas išsiskiriančio deguonies kiekis ir panaudoto anglies dioksido kiekis fotosintezės metu. Tokiu būdu gali būti žinomas fotosintetinis koeficientas O ₂ / CO ₂ .

Šis aparatas susideda iš trijų A, B ir C dalių, kaip parodyta paveiksle. Jis susideda iš lemputės C, matavimo matuoklio A ir galinės gnybto B. Eksperimente naudojamos fotosintezės medžiagos, ty apie 2 cm3 žaliųjų lapų sodo nasturto ir pan. . Išmatuotas vamzdis yra apverstas; sustabdymo čiaupas uždaromas ir pripildomas vandeniu iki tokio ženklo, kiek reikia anglies dioksido.

Išmatuotas vamzdis uždaromas tuščiaviduriu kamščiu. Be to, tuščiavidurio kamščio dalis užpildyta vandeniu. Dabar šis vamzdžio galas turi būti uždarytas rankos pagalba ir apverstas vandens lovoje.

Vėliau jis pritvirtinamas taip, kad vandens lygis išliktų lygiavertis stabdymo čiaupo skylės lygiui. Dabar atidaromas apatinio galo čiaupas ir viršutinis galinio vamzdžio galas yra prijungtas prie Kippo aparato, kad gautų anglies dioksidą.

Atsargiai atidaromas viršutinis stabdiklis, anglies dioksidas patenka į mėgintuvėlį, vėl uždaromas, kai vamzdžio vanduo pakeičiamas anglies dioksidu, o jo lygis tampa lygus išorinio vandens lygiui. Dabar abi uždarymo čiaupės yra uždarytos, o visas vamzdis pritvirtinamas prie lemputės su fotosintezės medžiaga.

Dabar atidaromas apatinis stabdiklis ir anglies dioksidas išsisklaido lempoje, kurioje yra fotosintezės medžiagos. Šis aparatas laikomas 3–4 valandas saulės šviesoje ir, pastebėjęs laiką, kai uždaromas apatinis stabdys, vamzdis ištraukiamas iš lemputės. Dabar tai dedama į lovelį, pripildytą vandeniu, ir laikant jį vandenyje, tuščiaviduris kamštelis pašalinamas.

Dabar šio matavimo matavimo vamzdžio nulinis ženklas yra išlaikomas vandens lygio lygiu, ir palaipsniui atidaromas viršutinio galo stabdys, o vanduo pakyla iki vamzdžio nulio.

Dabar mėgintuvėlis pripildomas 30% kaustinio kalio (KOH) tirpalu ir šis vamzdelis sujungtas su matavimo vamzdeliu, naudojant guminius vamzdžius. Po to šis aparatas išimamas iš vandens ir nuimamas spaustuvas ir leiskite šarminiam kalio tirpalui patekti į graduotą mėgintuvėlį.

Išmatuojamas vamzdelis kruopščiai suplakti ir šarminis kalio tirpalas vėl perkeliamas į mėgintuvėlį ir guminis vamzdis užsukamas. Matavimo vamzdžio galas laikomas vandenyje išlaikant nulinį ženklą ant vandens lygio, o mėgintuvėlis pašalinamas. Dabar, matavimo vamzdyje, pakyla daug vandens, nes angliavandenilių tirpalas sugeria anglies dioksidą.

Tokiu būdu žinomas anglies dioksido tūris, kurį lapai panaudojo fotosintezės procese. Jei šis eksperimentas atliekamas užpildant mėgintuvėlį su šarminiu piragalolio tirpalu, išsiskyręs deguonis absorbuojamas.

Paaiškinimas:

Anglies dioksido kiekio sumažėjimas ir deguonies kiekio padidėjimas rodo panaudoto anglies dioksido kiekį ir išleistą deguonį fotosintezės metu. Jų vertės paprastai yra identiškos ir tokiu būdu fotosintezės koeficientas paprastai yra vienas.

5 eksperimentas:

Objektas:

Šviesos būtinumo demonstravimas fotosintezei.

Tai gali būti parodyta įvairiais būdais, čia pateikiami kai kurie svarbūs.

Reikalavimai:

Vaistinis augalas, 70% alkoholio, jodo tirpalo, vandens ir tt

Expt. ir stebėjimas :

Vaistinis augalas laikomas 48 valandas tamsioje vietoje, kad jis taptų be krakmolo. Dabar, bandant krakmolo lapus, jie neigiamai vertinami. Tai rodo, kad nesant šviesos nėra fotosintezės.

Reikalavimai :

Puodinis augalas, popieriaus gabalas, jodas, 70% alkoholio, vandens ir tt

Expt.

Vaistinis augalas 48 valandas laikomas tamsoje, kad jis nebūtų šviesus. Dabar dar kartą augalas laikomas šviesoje ir vienas iš jos lapų, kaip parodyta paveiksle. Fotosintezė prasideda po to, kai augalas laikomas šviesoje. Po tam tikro laiko iš dalies uždengtas lapas atsiskiria nuo augalo ir tiriamas krakmolo.

Stebėjimas:

Atviros lapų dalys suteikia teigiamą bandymą, o padengta lapo dalis yra neigiama. Šis eksperimentas rodo, kad fotosintezė vyksta tik tose lapų dalyse, kurios buvo veikiamos šviesoje, o ne padengtose dalyse.

Ganongo šviesos ekrano testas.

Reikalavimai:

Vaistinis augalas, Ganongo ekranas, 70% alkoholio, degiklio, jodo, vandens ir kt.

Eksperimentas:

Vaistinis augalas laikomas tamsoje apie 48 valandas, kad jo lapai taptų be krakmolo. Mažas Ganongo šviesos ekranas yra pritvirtintas prie augalo lapo, kaip parodyta paveiksle.

Ganongo šviesos ekranas iš dalies padengia lapą. Ekrane yra tinkamas lapų aeravimas. Dabar augalas kartu su šviesos ekranu išlaikomas fotosintezės šviesoje. Po 3 ar 4 valandų lapai atsiskiria nuo augalo ir tiriami krakmolui.

Stebėjimas:

Lapui, veikiamam šviesai, atliekamas teigiamas krakmolo bandymas, ty jodo tirpale jis tampa giliai mėlynas, o padengta lapo dalis neigiamai atlieka krakmolo bandymą ir jodo tirpalu ji tampa mėlyna-juoda. Šis eksperimentas įrodo šviesos būtinybę fotosintezei.

6 eksperimentas:

Objektas:

CO ₂ poreikio demonstravimas fotosintezei.

Reikalavimai:

Du nedideli vazoniniai augalai, du varpiniai stiklainiai, KOH tirpalas Petri lėkštelėje, vanduo, 70% alkoholio, jodo, vandens ir tt

Expt.

Paimami du mažo dydžio vazoniniai augalai. Jie laikomi tamsoje bent 48 valandas, kad jų lapai taptų be krakmolo. Dabar šie vazoniniai augalai laikomi dviejuose atskiruose varpiniuose.

Petri lėkštelė, iš dalies užpildyta KOH tirpalu, laikoma varpinėje „A“, o kitas Petri lėkštelė, iš dalies pripildyta vandeniu, laikoma varpinėje B. Dabar aparatas laikomas saulės šviesoje fotosintezei. Po tam tikro laiko (nuo 3 iki 4 valandų) abiejų vazoninių augalų lapai ištirti krakmolui, ekstrahuojant jų chlorofilą ir laikant juos jodo tirpale.

Stebėjimas:

Lapas, atskirtas nuo augalų, laikomų varpinėje, nesuteikia teigiamo krakmolo bandymo, jei jis laikomas jodo tirpale, o lapas, atskirtas nuo augalų, laikomų pagal varpinę B, suteikia teigiamą krakmolo bandymą ir tampa mėlyna-juoda spalva. jodo tirpaluose.

Paaiškinimas:

KOH tirpalas, laikomas „A“ varpinėje, sugeria visą anglies dioksidą, nutraukia fotosintezės procesą ir krakmolo susidarymą. Šis eksperimentas patvirtina anglies dioksido būtinybę fotosintezei.

7 eksperimentas

Objektas:

Mollo eksperimento demonstravimas.

Reikalavimai:

Platus burnos butelis, padalintas kamštis, konc. KOH tirpalas, lapas, vanduo, stiklinė, vaškas ir kt.

Expt.

Paimamas platus burnos butelis su dalijama kamščia dviem lygiomis pusėmis. Butelis iš dalies užpildytas koncentruotu kalio (KOH) tirpalu. Lapas, atskirtas nuo augalo, kuris bent 48 valandas buvo laikomas tamsoje, tarp dviejų butelio kamštienos pusių yra spaudžiamas taip, kad pusė lapo liktų butelyje ir kita pusė už butelio.

Lapo lapelis išlieka lauke, kuris laikomas vandenyje užpildytoje stiklinėje, kad lapai netrukus išdžiūtų. Prietaisas yra sandarus, naudojant lydytą vašką, kad atmosferos oras nepatektų į butelį. Po to aparatas laikomas saulės šviesoje fotosintezei.

Stebėjimas:

Po kelių valandų lapai tiriami krakmolui, ekstrahuojant jo chlorofilą ir laikant jodo tirpalu. Lapo dalis, kuri liko butelio viduje, suteikia neigiamą testą, ty tai netampa mėlynai juoda.

Paaiškinimas:

Anglies dioksidas butelyje yra absorbuojamas šarminiu kalio (KOH) tirpalu, o be anglies dioksido fotosintezė nevyksta ir krakmolas nesudaro.

Lapo dalis, kuri liko už butelio, gali gauti visus būtinus fotosintezės veiksnius ir fotosintezė vyko šioje dalyje, sudarančioje krakmolą. Ši lapų dalis suteikia teigiamą krakmolo bandymą ir tampa mėlyna, kai jodo tirpalas susilieja po chlorofilo.

Be to, dalis lapų išlieka suspausta tarp dviejų kamščio pusių. Ši dalis negauna šviesos. Dėl to šioje lapo dalyje nėra fotosintezės ir krakmolo susidarymo. Ši dalis taip pat nesuteikia teigiamo krakmolo bandymo. Tokiu būdu šis eksperimentas įrodo anglies dioksido ir šviesos būtinybę fotosintezei vienu metu.

8 eksperimentas:

Objektas:

Chlorofilo poreikio demonstravimas fotosintezei.

Reikalavimai:

Kai kurie įvairūs lapai, 70% alkoholio, jodo, vandens, degiklio ir kt.

Expt.

Siekiant įrodyti chlorofilo poreikį fotosintezei, paimami kai kurie margūs lapai ir tiriami krakmolai, kaip įprasta.

Stebėjimas ir paaiškinimas:

Lapų dalys, kuriose yra baltos arba geltonos dėmės, neduoda teigiamo krakmolo bandymo. Kai jie patenka į jodo tirpalą, jie netrukdomi. Šis eksperimentas įrodo, kad fotosintezė vyksta tik žalios spalvos lapų dalyje.

9 eksperimentas:

Objektas:

Chlorofilo atskyrimo su popieriaus chromatografija demonstravimas.

Reikalavimai:

Tekomos lapai, skiedinys ir grūstuvas, acetonas, petroleteris, stiklinė, mėgintuvėlis ir tt

Expt.

Paimkite apie 10 g Tecoma lapų į skiedinį ir sutraiškykite juos grūstuvu. Įpilama apie 12–15 ml acetono ir filtruojama stiklinėje. Taip gautas filtratas koncentruojamas kaitinant. Paimkite popieriaus juostelę ir pieškite pieštuko liniją 2 cm. virš jos pagrindo. Nukreipkite jo centrą ir supilkite acetono filtratą.

Popieriaus juostelės taško dydis turi būti mažas. Dabar į atskirą mėgintuvėlį įpilkite keletą lašų petrolio eterio ir įdėkite minėtą popieriaus juostelę į vertikalią padėtį šiame mėgintuvėlyje. Tvirtai uždarykite vamzdelį.

Stebėjimas:

Po kurio laiko stebėkite popieriaus juostelę. Tirpiklis, ty petroleteris ir skirtingos spalvos, turėtų būti pažymėtas pieštuku. Čia pigmentas gali būti identifikuojamas pagal jų skirtingas spalvas.

10 eksperimentas:

Objektas:

Chlorofilo ekstrahavimo pagal cheminį metodą įrodymas.

Reikalavimai:

Žalieji špinatų, 95% etilo alkoholio, distiliuoto vandens, benzeno, stiklinės ir pan.

Expt.

Virti apie 50 g žaliųjų špinatų lapų tam tikrą laiką. Džiovinkite šiuos lapus ir supjaustykite juos į mažus gabalus. Dabar įdėkite šiuos gabalus į mėgintuvėlį, kuriame yra 95% alkoholio. Įdėkite šį mėgintuvėlį naktį tamsioje vietoje ir kitą dieną filtruokite. Filtratas praskiedžiamas distiliuotu vandeniu ir įpilkite keletą benzeno. Sumaišykite mišinį ir laikykite jį tam tikrą laiką.

Stebėjimas:

Stebėkite pigmentų spalvą. Viršutinis sluoksnis yra žaliųjų pigmentų, tai yra du, chlorofilas A ir chlorofilas B. Apatinis sluoksnis yra geltonos spalvos pigmentai, jie taip pat yra du, ksantofilas ir karotinas.

C ₃ kelias:

Kur susidaro pirmasis stabilus produktas, 3-anglies molekulė, 3-fosfogliceratas (PGA); reakciją katalizuoja Rubisco fermentas.

C ₄ kelias:

C4 augalai turi CO ₂ koncentravimo mechanizmą.

Anglies reakcijos (tamsios reakcijos):

Vyksta chloroplasto stroma, dėl kurios anglies dioksidas reaguoja į angliavandenius.

Karboksilinimas:

Anglies dioksido fiksavimas. Pavyzdžiui, susidaro 3-anglies junginys, 3-fosfogliceratas (PGA).

Karotinoidai:

Raudonos, oranžinės ir geltonos spalvos pigmentai.

Chemosintezė:

Angliavandenių sintezės procesas, kur organizmai naudoja chemines reakcijas, kad gautų energiją iš neorganinių junginių.

Chemosintetiniai autotrofai:

Kai Nitrosomonas (bakterijos) oksiduoja amoniaką į nitritą, išleistą energiją bakterijos naudoja CO ₂ konvertuojant į angliavandenius. Tokios bakterijos yra chemosintetiniai autotrofai.

Crassulacean rūgščių metabolizmas (CAM):

Kitoks fotosintezės mechanizmas, kuris vyksta sultinguose augaluose.

Elektronų transportavimo grandinė:

Šviesos varomos fotosintezės reakcijos.

Jan Ingenhousz (1730-1799):

Gydytojas nustatė, kad deguonies išsiskyrimas augalais buvo galimas tik saulės spinduliuose ir tik žaliosios augalų dalys.

Joseph Priestley (1733-1804):

Nustatyta, kad augalai gali užimti CO ₂ iš atmosferos ir išleisti O ₂ .

Kranz anatomija:

C4 augaluose yra dimorfinių chloroplastų, ty granulių ir agranalių; granulių, esančių mezofilinėse ląstelėse, ir agranalių pluošto apvalkalo ląstelėse.

Fotolizė:

Šviesos priklausomas vandens molekulės skaidymas.

PEPC:

Fosfinolio piruvato karboksilazė, fermentas, katalizuojantis C4 rūgšties, oksaloacto rūgšties (OAA) susidarymą.

Fotofosforilinimas:

ATP susidarymo procesas iš ADP, esant šviesai chloroplastuose.

Fotoreporacija:

Kvėpavimas, kuris prasideda chloroplastuose ir vyksta tik šviesoje, taip pat vadinamas fotosintezės anglies oksidacijos ciklu.

Nuotraukų sistema:

Papildomi pigmentai ir reakcijos centras kartu su PS I ir PS II. Čia pigmentai yra įtvirtinti tilakoiduose atskiruose organizacijos vienetuose.

Fotosintezė:

Procesas, kuriuo augalai sintetina savo maistą šviesos akivaizdoje. Jis vyksta tik žaliose augalų dalyse.