Top 10 eksperimenter på fotosyntese (med diagram)
Her er en liste over top ti eksperimenter på fotosyntese med diagram.
Eksperiment - 1:
Objekt:
Demonstration af frigivelse af oxygen under fotosyntese.
Krav:
Få grene af en vandplante, dvs. Hydrilia mv., Bægerglas, glastragt, reagensglas, natriumbicarbonat mv.
Eksp.
Opløsningen af oxygen under fotosyntetisk proces kan bevises eksperimentelt. Et par grene af en vandplante, Hydrilla holdes i et stort bæger fyldt med samme dam vand.
Derefter er grenene dækket af en glastragt, og et reagensglas, der er fuld af vand, er omvendt ved tragtens ende som vist på figuren. Om nødvendigt kan en lille mængde natriumbicarbonat tilsættes i vandet, således at tilførslen af kuldioxid kan blive tilstrækkelig til fotosyntese. Nu holdes apparatet i sollyset.
Observation:
Gasboblerne kan observeres fra enderne af Hydrilla-grenene, der holdes under glastragten i bægeret. Disse gasbobler akkumuleres i enden af testrøret, der er omvendt over tragtens ende, og vandet i røret går nedad. Ved test skal gasen bevises ilt.
Bemærk:
For at teste gassen tages pyrogallolopløsningen i et bægerglas, og ved hjælp af tommelfingeren holdes røret, der er delvist fyldt med gas, omvendt i pyragallolopløsningen. Løsningen kommer ind i reagensrøret, og røret fylder igen helt, fordi pyragallolopløsningen er opløselig i oxygen.
Forskellige modifikationer for dette eksperiment:
(1) Når bækkenets bækkenvand udskiftes med kogt eller destilleret vand.
(2) Når ovenstående eksperiment er dækket af en sort klud.
(3) Når Hydrilla kvistene erstattes af jordbaserede planter.
(1) Når Pond Water of Beaker erstattes af kogt eller destilleret vand:
Hvis dammen vand i bægeret erstattes af kogt eller destilleret vand, frigives gasboblerne ikke fra enderne af Hydrilla-grenene, der holdes under glastragten i bægeret. Hvorfor? Årsagen er helt klart, at der ved destillation eller kogning af vandet løber den opløste carbondioxid ud, hvilket er nødvendigt for fotosyntese.
Fotosyntesen foregår ikke. Ved hjælp af denne modifikation af forsøget kan beviset for kuldioxid for fotosyntese af vandplanter påvises.
(2) Når ovenstående eksperiment er dækket af en sort klud:
Hvis dette apparat er dækket af sort klud eller holdes i mørke, frigives gasboblerne ikke, hvilket viser, at lyset er en af de væsentlige faktorer for fotosyntese i tilfælde af vandplanter.
(3) Når Hydrilla Twigs erstattes af Terrestrial Plants:
Her er fotosyntesen fuldstændigt kontrolleret. Kun hydrofytter kan absorbere CO 2 fra vandet, de jordbaserede planter, har forskellige habitater, undlader at absorbere CO 2 fra vand, og derfor stoppes fotosyntesen her.
Eksperiment - 2:
Objekt:
Demonstration af stivelsestest.
Krav:
Grønne blade af en plante, brænder, vand, 70% alkohol, fortyndet iodopløsning.
Eksp. og observation:
De grønne blade af enhver sund plante kan koges dagen efterpå, ved at holde bladene i 70% alkohol, klorofylen ekstraheres fra dem. Nu holdes disse klorofyl-mindre blade for et stykke tid i fortyndet iodopløsning. Bladene bliver dybe blå eller blå sort i farve.
Dette kaldes stivelse test. Hvis planten holdes i lang tid, dvs. 24 eller 48 timer i mørke, og derefter testes bladene for stivelsestest, det er altid negativt. Bladene bliver ikke blå sort i farve.
Forklaring:
Da planten blev holdt i mørke kontinuerligt i lang tid, var der ingen fotosyntese, og den stivelse, der allerede var tilberedt, blev flyttet til den nederste del af planten i denne periode.
Eksperiment - 3:
Objekt:
Demonstration af sammenligning af fotosyntesesats under forskellige betingelser:
(A) Forskellige koncentrationer af CO 2 (ved natriumbicarbonat)
(B) Reaktion af sollys og skygge.
(C) Reaktion i rødt, grønt og blåt farvet lys.
(D) Reaktion af forskellige temperaturer.
Krav :
Willmott's bubbler, Hydrilla plante, natriumbicarbonat, forskellige farvede papirer, brænder, termometer, dam vand, stopur osv.
Eksp.
Willmott's Bubbler:
Det kan let fremstilles i laboratoriet. Tag en bred mundet flaske og sæt en kork i den. Pass bredt glasrør gennem denne kork. Et andet smalt glasrør med en stråle ved sin ene ende indføres i den tidligere. Fyld dette apparat med dam vand og binde Hydrilla kvisterne i den nedre ende af smal glasrør som vist på figuren.
For forskellige forhold gives følgende faktorer her:
(A) Tilsæt natriumhydrogencarbonat til vandet i flasken og tæl boblerne ud i hvert enkelt tilfælde i en bestemt periode.
(B) Anbring apparatet som sådan i henholdsvis sol og skygge med bestemte intervaller og tælle boblerne, der kommer ud i hvert tilfælde.
(C) Anbring apparatet i dobbeltvægget klokkebeholder med forskellige farvede papirer. Tæl boblerne ud i hvert tilfælde for bestemte tidsintervaller.
(D) Tag et andet bæger varmt vand og sæt apparatet i det ved bestemte temperaturer. Tæl boblerne ud i hvert tilfælde for bestemte tidsintervaller.
Forklaring:
(A) Med den stigende koncentration af NaHC03 øges hastigheden af fotosyntese. Denne hastighed for fotosyntese fortsætter med at stige til lys, eller en anden faktor virker som en begrænsende faktor
(B) Aflæsningerne viser, at fotosyntesens hastighed er mere i sol.
(C) Aflesningerne viser, at fotosyntesen er den højeste i rødt lys og lavest i grønt.
(D) Dette eksperiment viser, at fotosyntese sker med en hurtig hastighed fra 10 til 35 ° C, forudsat at andre faktorer ikke er begrænsende.
Eksperiment - 4:
Objekt:
Demonstration af måling af fotosyntese af Ganong's fotosyntetometer.
Krav:
Ganong fotosyntometer, grøn blad, vand, KOH, Kipps apparat mv.
Eksp. og observation:
Ved hjælp af dette apparat kan mængden af frigivet ilt og mængden af udnyttet carbondioxid under fotosyntese i et grønt blad let registreres. På den måde kan den fotosyntetiske kvote O 2 / CO 2 være kendt.
Dette apparat består af tre dele A, B og C som vist i figuren. Den består af en pære C, et måleformet rør A og en terminal stophane B. Det fotosyntetiske materiale, som skal anvendes i eksperimentet, dvs. ca. 2 cc grønne blade af haven nasturtium mv. Opbevares i pæren . Det graduerede rør er omvendt; stophanen er lukket og fyldt op med vand op til dette mærke så meget som kuldioxid er påkrævet.
Det graduerede rør lukkes af den hule propper. Den hule del af proppen er også fyldt op med vand. Nu skal denne ende af røret lukkes ved hjælp af hånden og omvendt i truget med vand.
Derefter klemmes den således, at vandniveauet forbliver på lige fod til niveauet for stopkranens hul. Nu åbnes stopkroppen af den nedre ende, og den øvre ende af det graduerede rør er forbundet med Kipps apparat for at modtage kuldioxid.
Den øvre stophane åbnes omhyggeligt, kuldioxiden kommer ind i røret, den lukkes igen, når rørets vand erstattes med kuldioxid, og dets niveau bliver på niveau med det ydre vand. Nu lukkes begge stopkranerne, og det komplette rør er fastgjort til pæren med fotosyntetisk materiale.
Nu åbnes den nederste stophane, og kuldioxid diffunderer i pæren indeholdende fotosyntetisk materiale. Dette apparat opbevares i 3 til 4 timer i sollys, og efter at have noteret den tid, hvor den nederste stophane er lukket, og røret trækkes ud fra pæren. Nu er dette placeret i truget fyldt med vand, og ved at holde det i vandet fjernes den hule stopper.
Nu holdes nulpunktet for dette måleformede rør på niveau med vandstanden, og efterhånden åbnes stopkranen i den øvre ende og gør vandet steget op til røret nul.
Nu er et reagensglas fyldt med 30% kaustisk kaliumchlorid (KOH) opløsning, og dette rør er forbundet med det graduerede rør ved hjælp af gummierør. Derefter tages dette apparat ud af vandet og fjerner klemmen og lad den kaustiske potashopløsning komme ind i det graduerede rør.
Det graduerede rør rystes grundigt, og den kaustiske kaliumchloridopløsning overføres igen til reagensrøret, og gummirøret er fastspændt. Slutningen af det graduerede rør holdes i vand ved at holde nulpunktet på vandstanden, og prøverøret fjernes. Nu i den graduerede rør så meget vand stiger, så meget kulsyre absorberes af kaustisk kaliumchloridopløsning.
På denne måde er mængden af kuldioxid kendt, som er blevet anvendt af bladet under fotosyntese. Hvis dette eksperiment er tilvejebragt ved at fylde testrøret med alkalisk pyragalolopløsning, absorberes det frigivne ilt.
Forklaring:
Reduktionen i mængden af carbondioxid og tilsætning i volumenet af oxygen indikerer mængden af udnyttet carbondioxid og frigivet oxygen under fotosyntese. Deres værdier er som regel ens, og den måde er fotosyntetisk kvotient normalt en.
Eksperiment - 5:
Objekt:
Demonstration af lysets nødvendighed for fotosyntese.
Dette kan vises på forskellige måder, nogle vigtige er givet her.
Krav:
En potteplante, 70% alkohol, jodopløsning, vand mv.
Eksp. og observation :
En potteplante holdes i 48 timer i mørke, så den bliver stivelsesfri. Nu, når de tester bladene til stivelsen, giver de negative test. Dette viser, at i mangel af lys er der ingen fotosyntese.
Krav :
En potteplante, et stykke papir, jod, 70% alkohol, vand osv.
Eksp.
En potteplante holdes i mørke kontinuerligt i 48 timer for at gøre den fri for lys. Nu bliver planten igen i lyset og et af dets blade dækket som i figuren. Fotosyntesen begynder efter at have holdt planten i lys. Efter en tid løsnes det delvist overdækkede blad fra planten og testes for stivelse.
Observation:
De eksponerede dele af bladet giver positiv test, og den overdækkede del af bladet giver negativ test. Dette eksperiment viser, at fotosyntesen kun finder sted i de dele af bladet, som blev udsat for lyset og ikke i overdækkede dele.
Ganong Light Screen Test.
Krav:
En potteplante, en Ganong-skærm, 70% alkohol, brænder, jod, vand osv.
Eksperiment:
En potteplante bevares i mørke i ca. 48 timer, så bladene bliver stivelsesfrie. En lille Ganong lysskærm er fastgjort til et blad af planten som vist på figuren.
Ganongs lysskærm dækker delvis bladet. Der er ordentlig arrangement på skærmen for luftning af bladet. Nu er planten sammen med lysskærm bevaret i lyset for fotosyntese. Efter 3 eller 4 timer løsnes bladet fra planten og testes for stivelse.
Observation:
Den del af bladet, der udsættes for lys, giver positiv stivelsestest, det vil sige, at den bliver dybblå i jodopløsning, mens den overdækkede del af bladet giver negativ stivelsestest og ikke bliver blåt sort i iodopløsning. Dette eksperiment beviser nødvendigheden af lys til fotosyntese.
Eksperiment - 6:
Objekt:
Demonstration af nødvendigheden af CO 2 til fotosyntese.
Krav:
To små størrelse potteplanter, to klokke krukker, KOH opløsning i en petriskål, vand, 70% alkohol, jod, vand osv.
Eksp.
To små størrelse potteplanter er taget. De holdes i mørket i det mindste i 48 timer, så deres blade bliver stivelsesfrie. Nu er disse potteplanter bevaret under to separate bell-krukker.
En petriskål, der delvis er fyldt op med KOH-opløsningen, holdes under bell-jar 'A', og en anden petriskål, delvist fyldt med vand, holdes under bell-jar B. Nu bliver apparatet opbevaret i sollys til fotosyntese. Efter en tid (3 til 4 timer) testes bladene fra begge potteplanterne for stivelse ved at ekstrahere deres klorofyl og holde dem i iodopløsning.
Observation:
Bladet, der er fjernet fra planten, der holdes under bell-jar, giver ikke en positiv test for stivelse, når den holdes i iodopløsning, medens bladet, der løsnes fra planten, der holdes under bell-jar B, giver positiv stivelsestest og bliver blå-sort i farve, i iodopløsninger.
Forklaring:
KOH-opløsningen, der holdes under bell-jar 'A' absorberer alt kuldioxid, ophører processen med fotosyntese og stivelsesdannelse. Dette forsøg viser nødvendigheden af kuldioxiden til fotosyntese.
Eksperiment - 7
Objekt:
Demonstration af Molls Eksperiment.
Krav:
En bred mundet flaske, en splitkork, konc. KOH-opløsning, et blad, vand, bæger, voks osv.
Eksp.
En bred mundet flaske med en splitkork i to lige halvdele er taget. Flasken er delvist fyldt med koncentreret kaustisk kaliumchlorid (KOH) opløsning. Et blad løsnet fra planten, der tidligere blev holdt i mørke i mindst 48 timer, presses imellem de to halvdele af korken af flasken, således at halvdelen af bladet forbliver inden i flasken og den anden halvdel uden for flasken.
Bladets bladblad forbliver udenfor, som holdes i vandfyldt bæger, så bladet måske ikke bliver tørt snart. Apparatet gøres lufttæt ved påføring af smeltet voks, så den atmosfæriske luft ikke må komme ind i flasken. Derefter opbevares apparatet i sollys for fotosyntese.
Observation:
Efter få timer testes bladet for stivelse ved at ekstrahere dets chlorophyll og holde det i iodopløsning. Den del af bladet, som forblev inde i flasken, giver negativ test, det vil sige, at det ikke bliver blåt sort.
Forklaring:
Kuldioxiden inden i flasken absorberes ved kaustisk kaliumchloridopløsning (KOH) og i fravær af carbondioxid finder fotosyntesen ikke sted, og stivelsen dannes ikke.
Den del af bladet, der var uden for flasken, kunne modtage alle de nødvendige faktorer for fotosyntese, og fotosyntesen fandt sted i denne del, der danner stivelse. Denne del af bladet giver positiv stivelsestest og bliver blå, når den kommer i kontakt med iodopløsning efter ekstraktion af chlorophyll.
Derudover forbliver en del af bladet presset imellem de to halvdele af korken. Denne del bliver ikke lys. Med resultatet er der ingen fotosyntese og stivelsesdannelse i denne del af bladet. Denne del giver heller ikke positiv stivelsestest. På denne måde viser dette forsøg nødvendigheden af kuldioxid og lys til fotosyntese på én gang.
Eksperiment - 8:
Objekt:
Demonstration af nødvendigheden af chlorophyll til fotosyntese.
Krav:
Nogle blomstrede blade, 70% alkohol, jod, vand, brænder osv.
Eksp.
For at bevise nødvendigheden af klorofyl til fotosyntese tages nogle blomstrede blade og testes for stivelse som sædvanlig.
Observation og forklaring:
De blade, der indeholder hvide eller gule pletter, giver ikke positive stivelsestest. De bliver ikke blå, når de kommer i kontakt med iodopløsningen. Dette forsøg viser, at fotosyntesen kun finder sted i den grønne del af bladene.
Eksperiment - 9:
Objekt:
Demonstration af separation af chlorophyll ved papirkromatografi.
Krav:
Tecoma blade, mørtel og pistle, acetone, petroleumsether, bæger, rør mv.
Eksp.
Tag omkring 10 g Tecoma blade i en mørtel og knuse dem af en pestle. Tilsæt ca. 12 til 15 ml acetone og filter i et bægerglas. Dette således opnåede filtrat koncentreres ved opvarmning. Tag en papirstrimmel og skits en blyantledning på 2 cm. over bunden af det. Peg ud midten af det og hæld acetone filtratet på det drop-by-drop.
Størrelsen på stedet på papirstrimlen skal være lille. Tilføj nu et par dråber petroleumsether i et separat rør, og læg ovennævnte papirstrimmel lodret i dette rør. Luk røret tæt.
Observation:
Overhold papirstrimlen efter et stykke tid. Niveauet af opløsningsmiddel, dvs. petroleumsether og forskellige farver bør påpeges af en blyant. Her kan pigmentet identificeres ved deres forskellige farver.
Eksperiment - 10:
Objekt:
Demonstration af ekstraktion af chlorophyll ved kemisk metode.
Krav:
Grønne blade af spinat, 95% ethylalkohol, destilleret vand, benzen, bæger mv.
Eksp.
Kog ca. 50 g grønne blade af spinat i nogen tid. Tør disse blade og hug dem i små stykker. Sæt nu disse stykker i et reagensglas indeholdende 95% alkohol. Placer dette rør natten over på et mørkt sted og filtrer det den følgende dag. Fortynd filtratet med noget destilleret vand og tilsæt et par mængder benzen til det. Ryst blandingen og hold den i nogen tid.
Observation:
Overhold pigmenternes farve. Det øverste lag er af grønne pigmenter, det er to, chlorophyll A og chlorophyll B. Det nedre lag er af gule pigmenter, det er også to, xanthophyll og caroten.
C 3 Sti:
Hvor der dannes første stabilt produkt, 3-carbon molekyle, 3-phosphoglycerat (PGA); reaktionen katalyseres af et enzym Rubisco.
C 4 vej:
C 4 planter har en CO 2 -koncentreringsmekanisme.
Carbonreaktioner (mørke reaktioner):
Find sted i kloroplastens strom, hvilket fører til den fotosyntiske reaktion fra kulstof til kulhydrater.
carboxylering:
Fastgørelse af kuldioxid. For eksempel dannelse af 3-carbonforbindelse, 3-phosphoglycerat (PGA).
carotenoider:
Røde, orange og gule farvede pigmenter.
kemosyntese:
Processen med kulhydratsyntese, hvor organismer bruger kemiske reaktioner for at opnå energi fra uorganiske forbindelser.
Chemosyntetiske autotrofer:
Når Nitrosomonas (bakterier) oxiderer ammoniak til nitrit, anvendes den frigjorte energi af bakterierne til omdannelse af CO 2 til kulhydrat. Sådanne bakterier er kemosyntetiske autotroffer.
Crassulacean syre metabolisme (CAM):
En anden mekanisme for fotosyntese, der forekommer i saftige planter.
Elektron transportkæde:
De lysdrevne reaktioner af fotosyntese.
Jan Ingenhousz (1730-1799):
En læge opdagede, at udslip af ilt ved planter var muligt kun i sollys og kun ved de grønne dele af planterne.
Joseph Priestley (1733-1804):
Opdaget at planter har evnen til at optage CO 2 fra atmosfæren og frigive O 2 .
Kranz anatomi:
C 4 planter indeholder dimorfe chloroplaster, dvs. granal og agranal; granal i mesophylceller og agranal i bundle-kappe celler.
fotolyse:
Lysafhængig opdeling af vandmolekyle.
PEPC:
Phosphoenolpyruvatcarboxylase, et enzym, som katalyserer dannelse af en C4-syre, oxaloeddikesyre (OAA).
photophosphorylation:
Processen med ATP-dannelse fra ADP i nærvær af lys i chloroplaster.
fotorespiration:
Respiration, der indledes i kloroplaster og forekommer kun i lys, også kaldet fotosyntetisk carbonoxidationscyklus.
fotosystem:
Tilbehørspigmenterne og reaktionscentret sammen, dvs. PS I og PS II. Her forankres pigmenter i thylakoider i diskrete organisationsenheder.
Fotosyntese:
En proces, hvor planter syntetiserer deres egen mad i nærværelse af lys. Det foregår kun i de grønne dele af planten.
Fotosyntetisk aktiv stråling (PAR):
Dele af spektret mellem 400 nm og 700 nm.
Phytol kæde:
Sidekæde af chlorophyll molekyle, som strækker sig fra en af pyrrolringene.
Pyrrolringe:
Klorofylmolekyle bestående af fire 5-ledede ringe.
Reaktionscenter:
Chlorophyll en molekyler, der omdanner lysenergi til elektrisk energi ved at bringe elektrisk ladning adskillelse.
Rubisco:
Ribulose-bisfosfatcarboxylase-oxygenase, et enzym, der katalyserer carboxylering (dvs. dannelse af PGA).
Theodore de Saussure:
Han fandt ud af, at vand er et væsentligt krav til fotosyntese.
Translokation:
Langtransport af fotosyntater, der forekommer gennem phloem.
