Primi 10 esperimenti sulla fotosintesi (con diagramma)
Ecco una lista di dieci esperimenti sulla fotosintesi con diagramma.
Esperimento - 1:
Oggetto:
Dimostrazione del rilascio di ossigeno durante la fotosintesi.
Requisiti:
Pochi rami di una pianta acquatica, cioè Hydrilia, ecc., Becher, imbuto di vetro, provetta, bicarbonato di sodio, ecc.
Expt.
Il rilascio di ossigeno durante il processo fotosintetico può essere provato sperimentalmente. Alcuni rami di una pianta acquatica, Hydrilla sono tenuti in un grande becher pieno della stessa acqua dello stagno.
Successivamente, i rami sono coperti con un imbuto di vetro, e una provetta piena d'acqua è invertita all'estremità dell'imbuto, come mostrato nella figura. Se necessario, è possibile aggiungere una piccola quantità di bicarbonato di sodio nell'acqua, in modo che l'apporto di anidride carbonica possa diventare adeguato per la fotosintesi. Ora l'apparato è tenuto alla luce del sole.
Osservazione:
Le bolle di gas possono essere osservate dalle estremità dei rami di Hydrilla tenuti sotto l'imbuto di vetro nel becher. Queste bolle di gas si accumulano all'estremità della provetta capovolta sopra l'estremità dell'imbuto e l'acqua all'interno del tubo scende verso il basso. In prova il gas deve essere provato con l'ossigeno.
Nota:
Per testare il gas, la soluzione di pirogallolo viene prelevata in un becher e, con l'aiuto del pollice, il tubo parzialmente riempito di gas viene mantenuto invertito nella soluzione piragallolica. La soluzione entra nella provetta e il tubo si riempie di nuovo completamente perché la soluzione di piragallolo è solubile in ossigeno.
Varie modifiche per questo esperimento:
(1) Quando l'acqua del laghetto del becher viene sostituita da acqua bollita o distillata.
(2) Quando l'esperimento di cui sopra è coperto da un panno nero.
(3) Quando i ramoscelli Hydrilla vengono sostituiti da piante terrestri.
(1) Quando l'acqua di stagno del becher viene sostituita con acqua bollita o distillata:
Se l'acqua del laghetto nel becher viene sostituita da acqua bollita o distillata, le bolle di gas non vengono rilasciate dalle estremità dei rami di Hydrilla tenuti sotto l'imbuto di vetro nel becher. Perché? Il motivo è abbastanza chiaro, che durante la distillazione o l'ebollizione dell'acqua, il biossido di carbonio disciolto si spegne, fattore necessario per la fotosintesi.
La fotosintesi non ha luogo. Con l'aiuto di questa modifica dell'esperimento, può essere dimostrata la necessità del biossido di carbonio per la fotosintesi delle piante acquatiche.
(2) Quando l'esperimento di cui sopra è coperto da un panno nero:
Se questo apparecchio è coperto con un panno nero, o tenuto al buio, le bolle di gas non vengono rilasciate dimostrando che la luce è uno dei fattori essenziali per la fotosintesi nel caso di piante acquatiche.
(3) Quando i ramoscelli Hydrilla vengono sostituiti da piante terrestri:
Qui la fotosintesi è completamente controllata. Solo le idrofite possono assorbire CO 2 dall'acqua, le piante terrestri, essendo di habitat diverso, non riescono ad assorbire CO 2 dall'acqua, e quindi, la fotosintesi viene fermata qui.
Esperimento - 2:
Oggetto:
Dimostrazione del test dell'amido.
Requisiti:
Foglie verdi di una pianta, bruciatore, acqua, alcool al 70%, soluzione di iodio diluita.
Expt. e osservazione:
Le foglie verdi di qualsiasi pianta sana possono essere bollite durante il giorno successivo, mantenendo le foglie in alcool al 70%, la clorofilla viene estratta da loro. Ora queste foglie senza clorofilla vengono conservate per un po 'in soluzione diluita di iodio. Le foglie diventano blu scuro o blu scuro.
Questo è noto come "test dell'amido". Se la pianta viene mantenuta per lungo tempo, cioè 24 o 48 ore, al buio, e successivamente le foglie vengono testate per il test dell'amido, è sempre negativo. Le foglie non diventano blu di colore nero.
Spiegazione:
Poiché la pianta veniva tenuta al buio continuamente per un lungo periodo, non c'era fotosintesi e l'amido già preparato veniva spostato nella parte inferiore della pianta durante questo periodo.
Esperimento - 3:
Oggetto:
Dimostrazione del confronto del tasso di fotosintesi in diverse condizioni:
(A) Diverse concentrazioni di CO 2 (da bicarbonato di sodio)
(B) Reazione di luce e ombra.
(C) Reazione in luce colorata rossa, verde e blu.
(D) Reazione di diverse temperature.
Requisiti :
Gorgogliatore di Willmott, pianta Hydrilla, bicarbonato di sodio, diverse carte colorate, bruciatore, termometro, acqua dello stagno, cronometro, ecc.
Expt.
Willmott's Bubbler:
Può essere facilmente preparato in laboratorio. Prendi una boccetta larga e fissa un tappo. Passa un tubo di vetro largo attraverso questo tappo. Un altro tubo di vetro stretto avente un getto in corrispondenza di una sua estremità è introdotto nella precedente. Riempi questo apparecchio con acqua di stagno e lega i rametti di Hydrilla all'estremità inferiore del tubo di vetro stretto come mostrato nella figura.
Per condizioni diverse qui vengono forniti i seguenti fattori:
(A) Aggiungi bicarbonato di sodio all'acqua della bottiglia e conta le bolle che escono in ogni caso in un tempo definito.
(B) Mettere l'apparecchio in modo tale in sole e ombra rispettivamente per intervalli definiti e contare le bolle che escono in ogni caso.
(C) Mettete l'apparecchio in una campana a doppia parete con diverse carte colorate. Contare le bolle che escono in ogni caso per intervalli di tempo definiti.
(D) Prendi un altro bicchiere di acqua calda e metti l'apparecchio a temperature definite. Contare le bolle che escono in ogni caso per intervalli di tempo definiti.
Spiegazione:
(A) Con l'aumento della concentrazione di NaHCO 3, aumenta la velocità di fotosintesi. Questo tasso di fotosintesi continua ad aumentare fino a quando la luce o qualche altro fattore agisce come un fattore limitante
(B) Le letture mostrano che il tasso di fotosintesi è più in sole.
(C) Le letture mostrano che il tasso di fotosintesi è il più alto in luce rossa e il più basso in verde.
(D) Questo esperimento mostra che la fotosintesi avviene a una velocità rapida da 10 a 35 ° C, a condizione che altri fattori non siano limitanti.
Esperimento - 4:
Oggetto:
Dimostrazione della misurazione della fotosintesi tramite il fotosintetometro di Ganong.
Requisiti:
Fotosintetometro di Ganong, foglia verde, acqua, KOH, apparato di Kipp, ecc.
Expt. e osservazione:
Con l'aiuto di questo apparecchio, la quantità di ossigeno rilasciato e la quantità di biossido di carbonio utilizzato durante la fotosintesi in una foglia verde possono essere facilmente rilevati. In questo modo si può conoscere il quoziente fotosintetico O 2 / CO 2 .
Questo apparecchio consiste di tre parti A, B e C come mostrato nella figura. Consiste di un bulbo C, un tubo graduato di misurazione A e un rubinetto di arresto terminale B. Il materiale fotosintetico da utilizzare nell'esperimento, cioè circa 2 cc di foglie verdi di giardino nasturzio, ecc., Sono conservati nel bulbo . Il tubo graduato è invertito; lo stop-cock è chiuso e riempito con acqua fino a quel punto tanto quanto è necessario il diossido di carbonio.
Il tubo graduato è chiuso dal tappo cavo. Anche la porzione cava del tappo è riempita d'acqua. Ora, questa estremità del tubo deve essere chiusa con l'aiuto della mano, e capovolta nella vasca piena d'acqua.
Successivamente viene bloccato in questo modo in modo che il livello dell'acqua rimanga al livello del foro del rubinetto. Ora, il rubinetto di chiusura dell'estremità inferiore viene aperto e l'estremità superiore del tubo graduato è collegata all'apparato di Kipp per ricevere il biossido di carbonio.
Il rubinetto superiore viene aperto con cura, l'anidride carbonica entra nel tubo, questo viene richiuso, quando l'acqua del tubo viene sostituita dal biossido di carbonio e il suo livello diventa pari al livello dell'acqua esterna. Ora, entrambi i rubinetti sono chiusi e il tubo completo è fissato alla lampadina con materiale fotosintetico.
Ora, il rubinetto inferiore viene aperto e l'anidride carbonica si diffonde nel bulbo contenente materiale fotosintetico. Questo apparecchio è tenuto per 3 o 4 ore alla luce del sole e dopo aver notato il tempo in cui il rubinetto inferiore è chiuso e il tubo viene estratto dal bulbo. Ora, questo viene posto nel recipiente pieno d'acqua e, tenendolo nell'acqua, il tappo cavo viene rimosso.
Ora, la tacca di zero di questo tubo graduato di misurazione è mantenuta alla pari del livello dell'acqua, e gradualmente il rubinetto di arresto dell'estremità superiore viene aperto e fa salire l'acqua fino alla tacca di zero del tubo.
Ora una provetta viene riempita con una soluzione di potassio caustico al 30% (KOH) e questo tubo viene collegato al tubo graduato con l'aiuto di tubi di gomma. Successivamente, questo apparecchio viene estratto dall'acqua e rimosso il morsetto e lasciare che la soluzione di potassio caustico entri nel tubo graduato.
Il tubo graduato viene agitato accuratamente e la soluzione di sali di potassio caustica viene nuovamente trasferita nella provetta e il tubo di gomma viene afferrato. L'estremità del tubo graduato viene mantenuta in acqua mantenendo la tacca di zero a livello dell'acqua e la provetta viene rimossa. Ora, nel tubo graduato aumenta la quantità di acqua, dato che il biossido di carbonio viene assorbito dalla soluzione di sali di potassio caustica.
In questo modo, è noto il volume di anidride carbonica che è stato utilizzato dalla foglia nel processo di fotosintesi. Se questo esperimento viene fornito riempiendo la provetta con una soluzione alcalina piragalolica, l'ossigeno rilasciato viene assorbito.
Spiegazione:
La riduzione del volume di anidride carbonica e l'aggiunta nel volume di ossigeno indicano il volume di anidride carbonica utilizzata e l'ossigeno rilasciato durante la fotosintesi. I loro valori sono solitamente identici e in questo modo, il quoziente fotosintetico è solitamente uno.
Esperimento - 5:
Oggetto:
Dimostrazione della necessità di luce per la fotosintesi.
Questo può essere mostrato in vari modi, alcuni importanti sono qui riportati.
Requisiti:
Una pianta in vaso, alcool al 70%, soluzione di iodio, acqua, ecc.
Expt. e osservazione :
Una pianta in vaso viene tenuta per 48 ore al buio in modo che diventi priva di amido. Ora, testando le foglie per l'amido, danno un test negativo. Questo dimostra che in assenza di luce non c'è fotosintesi.
Requisiti :
Una pianta in vaso, un pezzo di carta, iodio, alcool al 70%, acqua, ecc.
Expt.
Una pianta in vaso viene tenuta al buio continuamente per 48 ore, per liberarla dalla luce. Ora, di nuovo, la pianta viene mantenuta nella luce e una delle sue foglie è coperta come nella figura. La fotosintesi inizia dopo aver mantenuto la pianta in luce. Dopo qualche tempo la foglia parzialmente coperta viene staccata dalla pianta e testata per l'amido.
Osservazione:
Le parti esposte della foglia danno un test positivo e la porzione coperta della foglia dà un test negativo. Questo esperimento mostra che la fotosintesi avviene solo in quelle parti della foglia che sono state esposte alla luce e non in parti coperte.
Ganong's Light Screen Test.
Requisiti:
Una pianta in vaso, un Ganong's Screen, alcool al 70%, bruciatore, iodio, acqua, ecc.
Sperimentare:
Una pianta in vaso viene tenuta al buio per circa 48 ore, in modo che le sue foglie diventino prive di amido. Lo schermo chiaro di un piccolo Ganong è attaccato ad una foglia della pianta come mostrato nella figura.
Il leggero schermo del Ganong copre parzialmente la foglia. C'è una corretta disposizione sullo schermo per l'aerazione della foglia. Ora, la pianta insieme allo schermo chiaro è tenuta nella luce per la fotosintesi. Dopo 3 o 4 ore, la foglia viene staccata dalla pianta e testata per l'amido.
Osservazione:
La porzione della foglia esposta alla luce dà un test positivo sull'amido, cioè diventa blu intenso nella soluzione di iodio, mentre la porzione coperta della foglia dà un test negativo sull'amido e non diventa blu-nero nella soluzione di iodio. Questo esperimento dimostra la necessità della luce per la fotosintesi.
Esperimento - 6:
Oggetto:
Dimostrazione della necessità di CO 2 per la fotosintesi.
Requisiti:
Due piante in vaso di piccole dimensioni, due vasi a campana, soluzione di KOH in una capsula di Petri, acqua, alcool al 70%, iodio, acqua, ecc.
Expt.
Vengono prese due piante in vaso di piccole dimensioni. Sono tenuti nell'oscurità almeno per 48 ore, in modo che le loro foglie diventino prive di amido. Ora, queste piante in vaso sono tenute sotto due campane separate.
Una capsula di Petri parzialmente riempita con soluzione di KOH viene tenuta sotto la campana "A" e un'altra capsula di Petri parzialmente riempita con acqua viene tenuta sotto la campana di vetro B. Ora l'apparecchio viene tenuto al sole per la fotosintesi. Dopo un po 'di tempo (da 3 a 4 ore), le foglie di entrambe le piante in vaso vengono testate per l'amido, estraendone la clorofilla e conservandole nella soluzione di iodio.
Osservazione:
La foglia staccata dalla pianta tenuta sotto la campana, non dà un test positivo per l'amido se conservata nella soluzione di iodio, mentre la foglia staccata dalla pianta tenuta sotto la campana B dà un test positivo all'amido e diventa di colore blu-nero, nelle soluzioni di iodio.
Spiegazione:
La soluzione KOH mantenuta sotto la campana "A" assorbe tutto il biossido di carbonio, cessa il processo di fotosintesi e la formazione dell'amido. Questo esperimento dimostra la necessità del biossido di carbonio per la fotosintesi.
Esperimento - 7
Oggetto:
Dimostrazione dell'esperimento di Moll.
Requisiti:
Una bottiglia a bocca larga, un tappo di sughero, conc. Soluzione KOH, una foglia, acqua, becher, cera, ecc.
Expt.
Viene presa una bottiglia a bocca larga con un tappo in due parti uguali. La bottiglia è parzialmente riempita con una soluzione concentrata di sali di potassio caustico (KOH). Una foglia staccata dalla pianta precedentemente tenuta al buio per almeno 48 ore viene pressata tra le due metà del tappo della bottiglia in modo che metà della foglia rimanga all'interno della bottiglia e l'altra metà all'esterno della bottiglia.
Il picciolo della foglia rimane all'esterno, che viene tenuto in un becher riempito d'acqua, in modo che la foglia non diventi presto asciutta. L'apparecchio è reso a tenuta d'aria applicando cera fusa in modo che l'aria atmosferica non possa entrare nella bottiglia. Successivamente l'apparecchio viene tenuto alla luce del sole per la fotosintesi.
Osservazione:
Dopo poche ore la foglia viene testata per l'amido estraendone la clorofilla e conservandola nella soluzione di iodio. La parte della foglia che è rimasta all'interno della bottiglia dà un test negativo, cioè questo non diventa blu-nero.
Spiegazione:
L'anidride carbonica all'interno della bottiglia viene assorbita dalla soluzione di potassio caustico (KOH) e in assenza di anidride carbonica, la fotosintesi non ha luogo e l'amido non si forma.
La parte della foglia che rimaneva fuori dalla bottiglia poteva ricevere tutti i fattori necessari per la fotosintesi e la fotosintesi si svolgeva in questa porzione formando l'amido. Questa parte della foglia dà un test positivo all'amido e diventa blu quando entra in contatto con la soluzione di iodio dopo aver estratto la clorofilla.
Oltre ad essa una parte della foglia rimane premuta tra le due metà del tappo. Questa parte non ottiene luce. Con il risultato non c'è fotosintesi e formazione di amido in questa porzione della foglia. Anche questa porzione non dà un test positivo sull'amido. In questo modo, questo esperimento dimostra la necessità di anidride carbonica e luce per la fotosintesi in una volta.
Esperimento - 8:
Oggetto:
Dimostrazione della necessità di clorofilla per la fotosintesi.
Requisiti:
Alcune foglie variegate, alcool al 70%, iodio, acqua, bruciatore, ecc.
Expt.
Per dimostrare la necessità della clorofilla per la fotosintesi, alcune foglie variegate vengono prelevate e testate per l'amido come al solito.
Osservazione e spiegazione:
Le parti delle foglie che contengono macchie bianche o gialle non danno un test positivo sull'amido. Non diventano blu quando vengono a contatto con la soluzione di iodio. Questo esperimento dimostra che la fotosintesi si svolge solo nella porzione di colore verde delle foglie.
Esperimento - 9:
Oggetto:
Dimostrazione della separazione della clorofilla mediante cromatografia su carta.
Requisiti:
Foglie di Tecoma, mortaio e pestello, acetone, etere di petrolio, becher, tubo, ecc.
Expt.
Prendi circa 10 g di foglie di Tecoma in un mortaio e schiacciale con un pestello. Aggiungere da 12 a 15 ml di acetone e filtrare in un becher. Questo filtrato così ottenuto viene concentrato per riscaldamento. Prendi una striscia di carta e disegna una matita di 2 cm. sopra la base di esso. Indica il centro e versa l'acetone filtrato su di esso goccia a goccia.
La dimensione del punto sulla striscia di carta dovrebbe essere piccola. Ora, aggiungere alcune gocce di etere di petrolio in un tubo separato e posizionare la striscia di carta sopra in una posizione verticale in questo tubo. Chiudere saldamente il tubo.
Osservazione:
Osservare la striscia di carta dopo un po 'di tempo. Il livello di solvente, cioè etere di petrolio e colori diversi, deve essere indicato con una matita. Qui il pigmento può essere identificato dai loro diversi colori.
Esperimento - 10:
Oggetto:
Dimostrazione dell'estrazione di clorofilla mediante metodo chimico.
Requisiti:
Foglie verdi di spinaci, alcool etilico al 95%, acqua distillata, benzene, becher, ecc.
Expt.
Far bollire circa 50 g di foglie verdi di spinaci per qualche tempo. Asciugare queste foglie e tagliarle a pezzetti. Ora metti questi pezzi in una provetta contenente alcool al 95%. Posiziona questa provetta per una notte in un luogo buio e filtrala il giorno seguente. Diluire il filtrato con un po 'di acqua distillata e aggiungere un po' di benzene ad esso. Agita la miscela e rimani in piedi per un po 'di tempo.
Osservazione:
Osserva il colore dei pigmenti. Lo strato superiore è di pigmenti verdi, questi sono due, la clorofilla A e la clorofilla B. Lo strato inferiore è di pigmenti gialli, questi sono anche due, xantofilla e carotene.
Percorso C 3 :
Dove si forma il primo prodotto stabile, 3-carbonio molecola, 3-fosfoglicerato (PGA); la reazione è catalizzata da un enzima Rubisco.
Percorso C 4 :
Le piante C 4 possiedono un meccanismo di concentrazione di CO 2 .
Reazioni al carbonio (reazioni scure):
Avviene nello stroma di cloroplasti, portando alla reazione fotosintetica del carbonio ai carboidrati.
carbossilazione:
Fissazione del biossido di carbonio. Ad esempio, la formazione di 3-Carbon compound, 3-phosphoglycerate (PGA).
Carotenoidi:
Pigmenti colorati rossi, arancioni e gialli.
chemosynthesis:
Il processo di sintesi dei carboidrati, in cui gli organismi usano reazioni chimiche per ottenere energia da composti inorganici.
Autotrofi chemosintetici:
Quando i Nitrosomonas (batteri) ossidano l'ammoniaca in nitrito, l'energia rilasciata viene utilizzata dai batteri per convertire la CO 2 in carboidrati. Tali batteri sono autotrofi chemiosintetici.
Metabolismo degli acidi crassulacean (CAM):
Un diverso meccanismo di fotosintesi che si verifica nelle piante succulente.
Catena di trasporto degli elettroni:
Le reazioni guidate dalla luce della fotosintesi.
Jan Ingenhousz (1730-1799):
Un medico ha scoperto che il rilascio di ossigeno dalle piante era possibile solo alla luce del sole e solo dalle parti verdi delle piante.
Joseph Priestley (1733-1804):
Scoperto che le piante hanno la capacità di assorbire CO 2 dall'atmosfera e rilasciare O 2 .
Anatomia di Kranz:
Le piante C 4 contengono cloroplasti dimorfi, cioè graniti e agranali; granello nelle cellule del mesofillo e l'agranale nelle cellule del fagotto.
fotolisi:
Scissione leggera della molecola d'acqua.
PEPC:
Phosphoenol piruvato carbossilasi, un enzima, che catalizza la formazione di un acido C 4, acido ossalacetico (OAA).
photophosphorylation:
Il processo di formazione di ATP da ADP in presenza di luce nei cloroplasti.
fotorespirazione:
Respirazione che viene avviata nei cloroplasti e si verifica solo in luce, chiamata anche ciclo di ossidazione del carbonio fotosintetico.
fotosistema:
I pigmenti accessori e il centro di reazione insieme, cioè PS I e PS II. Qui, i pigmenti sono ancorati nei thylakoidi in unità organizzative distinte.
Fotosintesi:
Un processo attraverso il quale le piante sintetizzano il proprio cibo in presenza di luce. Si svolge solo nelle parti verdi della pianta.
Radiazione fotosinteticamente attiva (PAR):
Porzione dello spettro tra 400 nm e 700 nm.
Catena Phytol:
Catena laterale della molecola di clorofilla che si estende da uno degli anelli pirrolici.
Anelli pirrolici:
Molecola di clorofilla composta da quattro anelli a 5 membri.
Centro di reazione:
Clorofilla a molecole che convertono l'energia luminosa in energia elettrica determinando la separazione della carica elettrica.
Rubisco:
Bisolfato di carbossilasi ossigenasi, un enzima che catalizza la carbossilazione (cioè la formazione di PGA).
Theodore de Saussure:
Ha scoperto che l'acqua è un requisito essenziale per il verificarsi della fotosintesi.
Traslocazione:
Trasporto a lunga distanza di fotosintasi che avviene attraverso floema.
