Top 10 experimenten met fotosynthese (met diagram)

Hier is een lijst van de tien beste experimenten op fotosynthese met diagram.

Experiment - 1:

Voorwerp:

Demonstratie van afgifte van zuurstof tijdens fotosynthese.

Vereisten:

Enkele takken van een waterplant, bijv. Hydrilia, etc., bekerglas, glazen trechter, reageerbuis, natriumbicarbonaat, enz.

Expt.

De afgifte van zuurstof tijdens het fotosyntheseproces kan experimenteel worden bewezen. Een paar takken van een waterplant, Hydrilla, worden bewaard in een grote beker vol met hetzelfde vijverwater.

Daarna worden de takken bedekt met een glazen trechter en wordt aan het einde van de trechter een reageerbuis vol water omgekeerd, zoals weergegeven in de figuur. Indien nodig kan een kleine hoeveelheid natriumbicarbonaat in het water worden toegevoegd, zodat de kooldioxidetoevoer adequaat kan worden voor de fotosynthese. Nu wordt het apparaat in het zonlicht gehouden.

Observation:

De gasbellen kunnen worden waargenomen vanaf de uiteinden van de Hydrilla-takken die onder de glastrechter in de beker worden gehouden. Deze gasbellen worden geaccumuleerd in het uiteinde van de reageerbuis die omgekeerd is over het uiteinde van de trechter, en het water in de buis gaat naar beneden. Tijdens de test moet het gas worden bewezen als zuurstof.

Notitie:

Om het gas te testen, wordt de pyrogalloloplossing in een bekerglas genomen en met behulp van de duim wordt de gedeeltelijk met gas gevulde buis omgekeerd bewaard in de pyragalloloplossing. De oplossing komt de reageerbuis binnen en de buis vult opnieuw volledig omdat de pyragalloloplossing oplosbaar is in zuurstof.

Verschillende wijzigingen voor dit experiment:

(1) Wanneer het vijverwater van het bekerglas wordt vervangen door gekookt of gedestilleerd water.

(2) Wanneer het bovenstaande experiment wordt bedekt door een zwarte doek.

(3) Wanneer de Hydrilla-twijgen worden vervangen door terrestrische planten.

(1) Wanneer vijverwater van beker wordt vervangen door gekookt of gedestilleerd water:

Als het vijverwater in het bekerglas wordt vervangen door gekookt of gedestilleerd water, worden de gasbellen niet vrijgegeven aan de uiteinden van de Hydrilla-takken die onder de glastrechter in het bekerglas worden gehouden. Waarom? De reden is vrij duidelijk dat tijdens het distilleren of koken van het water het opgeloste koolstofdioxide uitdooft, wat een noodzakelijke factor is voor fotosynthese.

De fotosynthese vindt niet plaats. Met behulp van deze wijziging van het experiment, kan de noodzaak van het koolstofdioxide voor de fotosynthese van waterplanten worden aangetoond.

(2) Wanneer het bovenstaande experiment wordt gedekt door een zwarte doek:

Als dit apparaat is bedekt met zwarte stof of in het donker wordt bewaard, worden de gasbellen niet vrijgegeven, wat aangeeft dat het licht een van de essentiële factoren is voor de fotosynthese in het geval van waterplanten.

(3) Wanneer de Hydrilla-twijgen worden vervangen door terrestrische planten:

Hier wordt de fotosynthese volledig gecontroleerd. Alleen hydrofyten kunnen CO _{2 opnemen} uit het water, de landplanten, die van verschillende habitat zijn, falen om CO ₂ uit water te absorberen, en daarom wordt de fotosynthese hier gestopt.

Experiment - 2:

Voorwerp:

Demonstratie van zetmeeltest.

Vereisten:

Groene bladeren van een plant, brander, water, 70% alcohol, verdunnen jodiumoplossing.

Expt. en observatie:

De groene bladeren van een gezonde plant kunnen overdag worden gekookt, door de bladeren in 70% alcohol te houden, het chlorofyl wordt daaruit geëxtraheerd. Nu worden deze chlorofyl-loze bladeren enige tijd in een verdunde jodiumoplossing bewaard. De bladeren worden diepblauw of blauw zwart van kleur.

Dit staat bekend als 'zetmeeltest'. Als de plant lange tijd wordt bewaard, namelijk 24 of 48 uur, in het donker en daarna worden de bladeren getest op zetmeeltest, is deze altijd negatief. De bladeren worden niet blauwzwart van kleur.

Uitleg:

Omdat de plant gedurende een lange periode continu in duisternis werd gehouden, was er geen fotosynthese en werd het zetmeel dat al was bereid in deze periode overgebracht naar het onderste deel van de plant.

Experiment - 3:

Voorwerp:

Demonstratie van vergelijking van de fotosynthesesnelheid onder verschillende omstandigheden:

(A) Verschillende concentraties van CO ₂ (door natriumbicarbonaat)

(B) Reactie van zonlicht en schaduw.

(D) Reactie van verschillende temperaturen.

Vereisten :

Willmott's bubbler, Hydrilla-plant, natriumbicarbonaat, verschillend gekleurd papier, brander, thermometer, vijverwater, stopwatch, etc.

Expt.

Willmott's Bubbler:

Het kan gemakkelijk in het laboratorium worden bereid. Neem een fles met wijde opening en fixeer er een kurk in. Leid brede glazen buis door deze kurk. Een andere smalle glazen buis met een straal aan het ene uiteinde wordt in de eerstgenoemde gebracht. Vul dit apparaat met vijverwater en bind de twijgen Hydrilla aan het onderste uiteinde van een smalle glazen buis zoals weergegeven in de afbeelding.

Voor verschillende omstandigheden zijn hier de volgende factoren aanwezig:

(A) Voeg natriumbicarbonaat toe aan het water van de fles en tel de bellen in elk geval in een bepaalde tijd uit.

(B) Plaats het apparaat als zodanig in zon en schaduw respectievelijk voor bepaalde intervallen en tel de bellen die in beide gevallen uitkomen.

(C) Plaats het apparaat in een dubbelwandige stolp met verschillend gekleurd papier. Tel de bubbels in elk geval uit voor bepaalde tijdsintervallen.

(D) Neem nog een beker warm water en plaats het apparaat erin bij bepaalde temperaturen. Tel de bubbels in elk geval uit voor bepaalde tijdsintervallen.

Uitleg:

(A) Met de toenemende concentratie van NaHC03 neemt de snelheid van fotosynthese toe. Deze snelheid van fotosynthese blijft toenemen tot licht of een andere factor werkt als een beperkende factor

(B) De metingen tonen aan dat de snelheid van fotosynthese meer in de zon ligt.

(D) Dit experiment laat zien dat fotosynthese in een snel tempo van 10 tot 35 ° C plaatsvindt, op voorwaarde dat andere factoren niet beperkend zijn.

Experiment - 4:

Voorwerp:

Demonstratie van de meting van fotosynthese door Ganong's Photosynthetometer.

Vereisten:

Ganong's fotosynthetometer, groen blad, water, KOH, Kipp's apparaat, etc.

Expt. en observatie:

Met behulp van dit apparaat kan de hoeveelheid vrijgekomen zuurstof en de hoeveelheid gebruikt koolstofdioxide tijdens fotosynthese in een groen blad gemakkelijk worden gedetecteerd. Op deze manier kan het fotosynthetische quotiënt O ₂ / CO ₂ bekend zijn.

Dit apparaat bestaat uit drie delen A, B en C zoals weergegeven in de afbeelding. Het bestaat uit een bol C, een met maat afgestemde buis A en een eindaanslaghal B. Het fotosynthetische materiaal dat in het experiment wordt gebruikt, te weten ongeveer 2 cc groene bladeren van tuinoostindische kers, enz., Wordt in de bol gehouden . De gegradueerde buis is omgekeerd; de stop-kraan is gesloten en gevuld met water tot dat merkteken, net zoveel als het kooldioxide vereist is.

De maatbuis wordt gesloten door de holle stop. Het holle deel van de stop wordt ook gevuld met water. Nu moet dit uiteinde van de buis met behulp van de hand worden gesloten en omgekeerd in de bak met water.

Daarna wordt het zo vastgeklemd dat het waterniveau gelijk blijft aan het niveau van het gat van de stop-kraan. Nu wordt de stop van het onderste uiteinde geopend en wordt het bovenste uiteinde van de maatbuis verbonden met het Kipp-apparaat om het koolstofdioxide te ontvangen.

De bovenste stop-kraan wordt voorzichtig geopend, het koolstofdioxide komt de buis binnen, deze wordt weer gesloten, wanneer het water van de buis wordt vervangen door koolstofdioxide en het niveau ervan wordt gelijk aan het niveau van het buitenwater. Nu worden beide stop-kranen gesloten en wordt de complete buis met fotosynthetisch materiaal aan de lamp bevestigd.

Nu wordt de onderste stop-kraan geopend en diffundeert het koolstofdioxide in de bol die fotosynthetisch materiaal bevat. Dit apparaat wordt gedurende 3 tot 4 uur in de zon gehouden en na het noteren van de tijd dat de onderste stop-kraan is gesloten en de buis uit de lamp is getrokken. Nu wordt dit in de met water gevulde bak geplaatst en door het in het water te houden, wordt de holle stop verwijderd.

Nu wordt het nulmerkteken van deze met maatverdeling afgestemde buis op peil van het waterniveau gehouden en geleidelijk wordt de stop-kraan van het boveneinde geopend en laat het water stijgen tot het nulteken van de buis.

Nu wordt een reageerbuis gevuld met 30% kaliloog (KOH) en deze buis wordt verbonden met de maatbuis met behulp van rubberen buizen. Daarna wordt dit apparaat uit het water genomen en de klem verwijderd en de caustische potasoplossing in de maatbuis gelaten.

De maatbuis wordt grondig geschud en de caustische potasoplossing wordt opnieuw overgebracht naar de reageerbuis en de rubberen buis wordt geklemd. Het uiteinde van de maatbuis wordt in water gehouden door de nulmarkering op het waterniveau te houden en de reageerbuis wordt verwijderd. Nu, in de maatbuis stijgt er veel water, zoveel CO2-dioxide wordt geabsorbeerd door de bijtende kalium-oplossing.

Op deze manier is het volume koolstofdioxide bekend dat door het blad werd gebruikt in het proces van fotosynthese. Als dit experiment wordt geleverd door de reageerbuis te vullen met alkalische pyragaloloplossing, wordt de vrijgekomen zuurstof geabsorbeerd.

Uitleg:

De vermindering van het volume koolstofdioxide en de toevoeging van het zuurstofvolume duiden op het volume van de gebruikte koolstofdioxide en de vrijgekomen zuurstof tijdens de fotosynthese. Hun waarden zijn meestal identiek en op deze manier is het fotosynthetische quotiënt meestal één.

Experiment - 5:

Voorwerp:

Demonstratie van Noodzaak van Licht voor fotosynthese.

Dit kan op verschillende manieren worden getoond, enkele belangrijke worden hier gegeven.

Vereisten:

Een potplant, 70% alcohol, jodiumoplossing, water, etc.

Expt. en observatie :

Een potplant wordt 48 uur in het donker bewaard, zodat deze zetmeelvrij wordt. Nu, bij het testen van de bladeren voor het zetmeel, geven ze een negatieve test. Dit toont aan dat er bij afwezigheid van licht geen fotosynthese is.

Vereisten :

Een potplant, een stuk papier, jodium, 70% alcohol, water, etc.

Expt.

Een potplant wordt 48 uur continu in het donker bewaard om het lichtvrij te maken. Nu wordt de plant opnieuw in het licht gehouden en een van de bladeren bedekt zoals in de figuur. De fotosynthese begint nadat de plant in het licht is gehouden. Na enige tijd wordt het gedeeltelijk bedekte blad losgemaakt van de plant en getest op zetmeel.

Observation:

De blootgestelde delen van het blad geven een positieve test en het bedekte gedeelte van het blad geeft een negatieve test. Dit experiment laat zien dat de fotosynthese alleen plaatsvindt in die delen van het blad die werden blootgesteld aan het licht en niet in overdekte delen.

Ganong's Light Screen Test.

Vereisten:

Een potplant, een Ganong-scherm, 70% alcohol, brander, jodium, water, etc.

Experiment:

Een potplant wordt ongeveer 48 uur in het donker bewaard, zodat zijn bladeren zetmeelvrij worden. Het lichtscherm van een klein Ganong is bevestigd aan een blad van de plant zoals weergegeven in de figuur.

Het lichtscherm van de Ganong bedekt het blad gedeeltelijk. Er is een juiste opstelling in het scherm voor de beluchting van het blad. Nu wordt de plant samen met het lichtscherm in het licht gehouden voor fotosynthese. Na 3 of 4 uur wordt het blad losgemaakt van de plant en getest op zetmeel.

Observation:

Het deel van het blad dat aan licht wordt blootgesteld, geeft een positieve zetmeeltest, dat wil zeggen, het wordt diepblauw in een jodiumoplossing, terwijl het bedekte gedeelte van het blad een negatieve zetmeeltest geeft en niet blauwzwart in een jodiumoplossing wordt. Dit experiment bewijst de noodzaak van licht voor fotosynthese.

Experiment - 6:

Voorwerp:

Demonstratie van de noodzaak van CO ₂ voor fotosynthese.

Vereisten:

Twee kleine potplanten, twee klokpotten, KOH-oplossing in een petrischaal, water, 70% alcohol, jodium, water enz.

Expt.

Er worden twee kleine potplanten genomen. Ze worden minstens 48 uur in de duisternis gehouden, zodat hun bladeren zetmeelvrij worden. Nu worden deze potplanten onder twee afzonderlijke klokjespotten gehouden.

Een petrischaal die voor een deel is gevuld met KOH-oplossing, wordt onder stolp "A" gehouden en een andere petrischaaltje dat gedeeltelijk met water is gevuld, wordt onder stolp B gehouden. Nu wordt het apparaat in de zon gehouden voor fotosynthese. Na enige tijd (3 tot 4 uur) worden de bladeren van beide potplanten getest op zetmeel door hun chlorofyl te extraheren en ze in jodiumoplossing te houden.

Observation:

Het blad dat is losgemaakt van de plant die onder de stolp wordt gehouden, geeft geen positieve test voor zetmeel wanneer het in jodiumoplossing wordt gehouden, terwijl het blad dat is losgemaakt van de plant die onder stolp B wordt gehouden een positieve zetmeeltest geeft en blauwzwart van kleur wordt, in jodiumoplossingen.

Uitleg:

De KOH-oplossing die onder de stolp "A" wordt gehouden, absorbeert alle koolstofdioxide, stopt het proces van fotosynthese en zetmeelvorming. Dit experiment bewijst de noodzaak van de koolstofdioxide voor fotosynthese.

Experiment - 7

Voorwerp:

Demonstratie van Moll's Experiment.

Vereisten:

Een fles met wijde opening, een gespleten kurk, conc. KOH-oplossing, een blad, water, bekerglas, was, enz.

Expt.

Een fles met een brede opening en een gespleten kurk in twee gelijke helften wordt genomen. De fles is gedeeltelijk opgevuld met een geconcentreerde kaliumhydroxideoplossing (KOH). Een blad los van de plant dat eerder 48 uur in het donker was bewaard, wordt tussen de twee helften van de kurk van de fles gedrukt, zodat de helft van het blad in de fles blijft en de andere helft buiten de fles.

De bladsteel van het blad blijft buiten en wordt in een met water gevulde beker bewaard, zodat het blad mogelijk niet snel droog wordt. Het apparaat wordt luchtdicht gemaakt door gesmolten was aan te brengen, zodat de atmosferische lucht niet in de fles kan komen. Daarna wordt het apparaat in de zon gehouden voor fotosynthese.

Observation:

Na enkele uren wordt het blad getest op zetmeel door het chlorofyl ervan te extraheren en het in jodiumoplossing te houden. Het deel van het blad dat in de fles achterblijft geeft een negatieve test, dwz dit wordt niet blauwzwart.

Uitleg:

De koolstofdioxide in de fles wordt geabsorbeerd door de bijtende kalium (KOH) -oplossing en bij afwezigheid van koolstofdioxide vindt de fotosynthese niet plaats en wordt het zetmeel niet gevormd.

Het gedeelte van het blad dat buiten de fles bleef, kon alle noodzakelijke factoren voor fotosynthese ontvangen en de fotosynthese vond plaats in dit deelvormende zetmeel. Dit gedeelte van het blad geeft een positieve zetmeeltest en wordt blauw wanneer het in contact komt met jodiumoplossing na extractie van het chlorofyl.

Daarnaast blijft een deel van het blad tussen de twee helften van de kurk gedrukt. Dit gedeelte wordt niet licht. Met het resultaat is er geen fotosynthese en zetmeelvorming in dit gedeelte van het blad. Dit gedeelte geeft ook geen positieve zetmeeltest. Op deze manier bewijst dit experiment de noodzaak van koolstofdioxide en licht voor fotosynthese in één keer.

Experiment - 8:

Voorwerp:

Demonstratie van de noodzaak van chlorofyl voor fotosynthese.

Vereisten:

Enkele bonte bladeren, 70% alcohol, jodium, water, brander, etc.

Expt.

Om de noodzaak van chlorofyl voor fotosynthese aan te tonen worden enkele bonte bladeren genomen en getest op zetmeel zoals gewoonlijk.

Observatie en Toelichting:

De delen van de bladeren die witte of gele vlekken bevatten, geven geen positieve zetmeeltest. Ze worden niet blauw wanneer ze in contact worden gebracht met een jodiumoplossing. Dit experiment bewijst dat de fotosynthese alleen plaatsvindt in het groen gekleurde gedeelte van de bladeren.

Experiment - 9:

Voorwerp:

Demonstratie van de scheiding van chlorofyl door papierchromatografie.

Vereisten:

Tecoma bladeren, mortier en stamper, aceton, petroleumether, beker, buis, etc.

Expt.

Neem ongeveer 10 g Tecoma-bladeren in een vijzel en verbrijzel ze met een stamper. Voeg ongeveer 12 tot 15 ml aceton eraan toe en filter in een bekerglas. Dit aldus verkregen filtraat wordt geconcentreerd door verwarmen. Neem een papieren strook en schets een potloodlijn van 2 cm. boven de basis ervan. Wijs naar het midden ervan en giet het acetonfiltraat druppel voor druppel erop.

De grootte van de vlek op de strook papier moet klein zijn. Voeg nu een paar druppels petroleumether in een aparte buis toe en plaats de bovenstaande papieren strook in een verticale positie in deze buis. Sluit de buis goed.

Observation:

Observeer de papieren strip na enige tijd. Het niveau van het oplosmiddel, dwz petroleumether en verschillende kleuren, moet worden aangegeven door een potlood. Hier kan het pigment worden geïdentificeerd door hun verschillende kleuren.

Experiment - 10:

Voorwerp:

Demonstratie van extractie van chlorofyl door chemische methode.

Vereisten:

Groene bladeren van spinazie, 95% ethylalcohol, gedestilleerd water, benzeen, bekerglas, enz.

Expt.

Kook ongeveer 50 g groene bladeren van spinazie voor enige tijd. Droog deze bladeren en hak ze in kleine stukjes. Leg deze stukjes nu in een reageerbuis met 95% alcohol. Plaats deze buis een nacht op een donkere plaats en filter deze de volgende dag. Verdun het filtraat met wat gedestilleerd water en voeg een beetje benzeen toe. Schud het mengsel en laat het een tijdje staan.

Observation:

Let op de kleur van de pigmenten. De bovenste laag bestaat uit groene pigmenten, dit zijn twee, chlorofyl A en chlorofyl B. De onderste laag is van gele pigmenten, dit zijn ook twee, xanthofyl en caroteen.

C _3- route:

Waar het eerste stabiele product, 3-koolstofmolecuul, 3-fosfoglyceraat (PGA) wordt gevormd; reactie wordt gekatalyseerd door een enzym Rubisco.

C ₄ Pathway:

C ₄ -planten bezitten een CO2-concentratiemechanisme.

Koolstofreacties (donkere reacties):

Vindt plaats in het stroma van chloroplast, wat leidt tot de fotosyntnetische reactie van koolstof op koolhydraten.

carboxylering:

Fixatie van koolstofdioxide. Bijvoorbeeld de vorming van 3-koolstofverbindingen, 3-fosfoglyceraat (PGA).

carotenoïden:

Rode, oranje en geel gekleurde pigmenten.

chemosynthese:

Het proces van koolhydraatsynthese, waarbij organismen chemische reacties gebruiken om energie te verkrijgen uit anorganische verbindingen.

Chemosynthetische autotrofen:

Wanneer Nitrosomonas (bacteriën) ammoniak oxideren tot nitriet, wordt de vrijgekomen energie door de bacteriën gebruikt voor het omzetten van CO ₂ in koolhydraten. Dergelijke bacteriën zijn chemosynthetische autotrofen.

Crassulaceanzuurmetabolisme (CAM):

Een ander mechanisme van fotosynthese dat voorkomt in vetplanten.

Electron transportketen:

De lichtgestuurde reacties van fotosynthese.

Jan Ingenhousz (1730-1799):

Een arts ontdekte dat zuurstofafgifte door planten alleen mogelijk was in zonlicht en alleen door de groene delen van de planten.

Joseph Priestley (1733-1804):

Ontdekt dat planten de mogelijkheid hebben om CO ₂ uit de atmosfeer op te nemen en O _{2 vrij te maken} .

Kranz-anatomie:

De C4-planten bevatten dimorfe chloroplasten, dwz granaal en agranal; granaat in mesophyll-cellen en agranal in bundel-sheath-cellen.

fotolyse:

Lichtafhankelijke splitsing van watermolecuul.

PEPC:

Fosfoënolpyruvaatcarboxylase, een enzym dat de vorming van een C4-zuur, oxaalazijnzuur (OAA) katalyseert.

fotofosforylatie:

Het proces van ATP-vorming van ADP in aanwezigheid van licht in chloroplasten.

fotorespiratie:

Ademhaling die wordt geïnitieerd in chloroplasten en alleen optreedt in licht, ook wel fotosynthetische koolstofoxidatiecyclus genoemd.

fotosysteem:

De accessoire pigmenten en het reactiecentrum samen, dat wil zeggen, PS I en PS II. Hier worden pigmenten verankerd in thylakoïden in discrete eenheden van organisatie.

Fotosynthese:

Een proces waarbij planten hun eigen voedsel synthetiseren in de aanwezigheid van licht. Het vindt alleen plaats in de groene delen van de plant.

Fotosynthetisch actieve straling (PAR):

Deel van het spectrum tussen 400 nm en 700 nm.

Phytol-keten:

Zijketen van chlorofylmolecule die zich uitstrekt van een van de pyrroolringen.

Pyrrole ringen:

Chlorofylmolecuul bestaande uit vier 5-ledige ringen.

Reactiecentrum:

Chlorofyl a-moleculen die lichtenergie omzetten in elektrische energie door elektrische ladingsscheiding tot stand te brengen.

Rubisco:

Ribulose-bisfosfaatcarboxylase oxygenase, een enzym dat carboxylatie katalyseert (dwz de vorming van PGA).