10 thí nghiệm hàng đầu về quang hợp (Với sơ đồ)

Dưới đây là danh sách mười thí nghiệm hàng đầu về quang hợp với sơ đồ.

Thí nghiệm 1:

Vật:

Trình diễn giải phóng oxy trong quá trình quang hợp.

Yêu cầu:

Vài nhánh của một loại cây thủy sinh, ví dụ như Hydrilia, v.v., cốc, phễu thủy tinh, ống nghiệm, natri bicarbonate, v.v.

Expt.

Sự giải phóng oxy trong quá trình quang hợp có thể được chứng minh bằng thực nghiệm. Một vài nhánh của một loài thực vật thủy sinh, Hydrilla được giữ trong một cốc lớn chứa đầy nước ao.

Sau đó, các nhánh được phủ một phễu thủy tinh và một ống nghiệm chứa đầy nước được đảo ngược ở cuối phễu như trong hình. Nếu được yêu cầu, một lượng nhỏ natri bicarbonate có thể được thêm vào trong nước, để việc cung cấp carbon dioxide có thể trở nên đầy đủ cho quá trình quang hợp. Bây giờ, bộ máy được giữ trong ánh sáng mặt trời.

Quan sát:

Các bong bóng khí có thể được quan sát từ đầu của các nhánh Hydrilla được giữ dưới phễu thủy tinh trong cốc thủy tinh. Những bọt khí này được tích lũy ở phần cuối của ống nghiệm đảo ngược qua phần cuối của phễu và nước trong ống chảy xuống. Trong bài kiểm tra khí sẽ được chứng minh oxy.

Chú thích:

Để kiểm tra khí, dung dịch pyrogallol được lấy trong cốc có mỏ và với sự trợ giúp của ngón tay cái, ống chứa đầy một phần khí được giữ trong dung dịch pyragallol. Dung dịch đi vào ống nghiệm và ống lại đầy hoàn toàn vì dung dịch pyragallol hòa tan trong oxy.

Sửa đổi khác nhau cho thí nghiệm này:

(1) Khi nước ao của cốc được thay thế bằng nước đun sôi hoặc nước cất.

(2) Khi thí nghiệm trên được bao phủ bởi một miếng vải đen.

(3) Khi cành cây Hydrilla được thay thế bằng thực vật trên cạn.

(1) Khi nước ao được thay thế bằng nước đun sôi hoặc nước cất:

Nếu nước ao trong cốc được thay thế bằng nước đun sôi hoặc nước cất, bọt khí không được thoát ra từ đầu của các nhánh Hydrilla được giữ dưới phễu thủy tinh trong cốc. Tại sao? Lý do khá rõ ràng, trong quá trình chưng cất hoặc đun sôi nước, carbon dioxide hòa tan đi ra ngoài, đây là yếu tố cần thiết cho quá trình quang hợp.

Quá trình quang hợp không diễn ra. Với sự giúp đỡ của việc sửa đổi thí nghiệm này, sự cần thiết của carbon dioxide cho quá trình quang hợp của các nhà máy nước có thể được chứng minh.

(2) Khi Thí nghiệm trên được bao phủ bởi một tấm vải đen:

Nếu thiết bị này được phủ bằng vải đen hoặc giữ trong bóng tối, các bong bóng khí không được giải phóng cho thấy ánh sáng là một trong những yếu tố cần thiết cho quá trình quang hợp trong trường hợp của các nhà máy nước.

(3) Khi cành cây Hydrilla được thay thế bởi các loài thực vật trên cạn:

Ở đây quang hợp được kiểm tra hoàn toàn. Chỉ các hydrophytes mới có thể hấp thụ CO ₂ từ nước, thực vật trên cạn, ở môi trường sống khác nhau, không thể hấp thụ CO ₂ từ nước, và do đó, quá trình quang hợp bị dừng lại ở đây.

Thí nghiệm - 2:

Vật:

Trình diễn thử nghiệm tinh bột.

Yêu cầu:

Lá xanh của cây, đầu đốt, nước, cồn 70%, dung dịch iốt loãng.

Expt. và quan sát:

Lá xanh của bất kỳ cây khỏe mạnh nào cũng có thể được đun sôi vào ban ngày sau đó, bằng cách giữ cho lá trong cồn 70%, chất diệp lục được chiết xuất từ chúng. Bây giờ những lá ít chất diệp lục này được giữ trong một thời gian trong dung dịch iốt loãng. Những chiếc lá trở nên xanh thẫm hoặc xanh đen.

Điều này được gọi là "thử nghiệm tinh bột". Nếu cây được giữ trong một thời gian dài, viz., 24 hoặc 48 giờ, trong bóng tối, và sau đó lá được kiểm tra tinh bột, nó luôn âm tính. Những chiếc lá không trở thành màu xanh đen.

Giải trình:

Vì cây được giữ trong bóng tối liên tục trong một thời gian dài, không có quá trình quang hợp và tinh bột đã được chuẩn bị đã được chuyển sang phần dưới của cây trong giai đoạn này.

Thí nghiệm - 3:

Vật:

Trình diễn so sánh tỷ lệ quang hợp trong các điều kiện khác nhau:

(A) Nồng độ khác nhau của CO ₂ (bằng natri bicarbonate)

(B) Phản ứng của ánh sáng mặt trời và bóng râm.

(D) Phản ứng của nhiệt độ khác nhau.

Yêu cầu :

Willmott's bubbler, nhà máy Hydrilla, sodium bicarbonate, giấy màu khác nhau, đầu đốt, nhiệt kế, nước ao, đồng hồ bấm giờ, vv

Expt.

Bong bóng của Willmott:

Nó có thể dễ dàng được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm. Lấy một cái miệng rộng và cố định một cái nút chai trong đó. Vượt qua ống thủy tinh rộng qua nút chai này. Một ống thủy tinh hẹp khác có một máy bay phản lực ở một đầu của nó được giới thiệu ở đầu trước. Đổ đầy thiết bị này bằng nước ao và buộc các nhánh cây Hydrilla ở đầu dưới của ống thủy tinh hẹp như trong hình.

Đối với các điều kiện khác nhau, các yếu tố sau được cung cấp ở đây:

(A) Thêm natri bicarbonate vào nước của chai và đếm các bong bóng phát ra trong mỗi trường hợp trong thời gian xác định.

(B) Đặt thiết bị như vậy dưới ánh nắng mặt trời và bóng râm tương ứng trong các khoảng thời gian xác định và đếm các bong bóng phát ra trong mỗi trường hợp.

(C) Đặt thiết bị trong bình chuông đôi có tường cung cấp các loại giấy màu khác nhau. Đếm các bong bóng phát ra trong mỗi trường hợp trong khoảng thời gian xác định.

(D) Lấy một cốc nước nóng khác và đặt thiết bị vào đó ở nhiệt độ xác định. Đếm các bong bóng phát ra trong mỗi trường hợp trong khoảng thời gian xác định.

Giải trình:

(A) Với nồng độ NaHCO _{3 tăng}, tốc độ quang hợp tăng. Tốc độ quang hợp này tiếp tục tăng cho đến khi ánh sáng hoặc một số yếu tố khác hoạt động như một yếu tố hạn chế

(B) Các bài đọc cho thấy tốc độ quang hợp nhiều hơn trong ánh mặt trời.

(D) Thí nghiệm này cho thấy quang hợp xảy ra với tốc độ nhanh từ 10 đến 35 ° C, với điều kiện các yếu tố khác không bị giới hạn.

Thí nghiệm - 4:

Vật:

Trình diễn phép đo quang hợp bằng máy đo quang hợp của Ganong.

Yêu cầu:

Quang kế của Ganong, lá xanh, nước, bộ máy KOH, Kipp, v.v.

Expt. và quan sát:

Với sự trợ giúp của thiết bị này, lượng oxy được giải phóng và lượng carbon dioxide được sử dụng trong quá trình quang hợp trong một chiếc lá màu xanh lá cây có thể dễ dàng được phát hiện. Bằng cách này, thương số quang hợp O ₂ / CO ₂ có thể được biết đến.

Thiết bị này bao gồm ba phần A, B và C như trong hình. Nó bao gồm một bóng đèn C, một ống chia độ A và một vòi dừng cuối B. Vật liệu quang hợp được sử dụng trong thí nghiệm, viz., Khoảng 2 cc lá xanh của cây nasturtium, v.v., được giữ trong bóng đèn . Các ống tốt nghiệp được đảo ngược; vòi nước được đóng lại và chứa đầy nước đến mức đó nhiều như yêu cầu carbon dioxide.

Các ống tốt nghiệp được đóng lại bằng nút chặn rỗng. Phần rỗng của nút chặn cũng được đổ đầy nước. Bây giờ, đầu ống này được đóng lại với sự trợ giúp của bàn tay, và đảo ngược trong máng đầy nước.

Sau đó, nó được kẹp theo cách này mà mực nước vẫn ngang bằng với lỗ của vòi nước. Bây giờ, khóa vòi của đầu dưới được mở ra và đầu trên của ống chia độ được kết nối với thiết bị của Kipp để nhận carbon dioxide.

Vòi trên được mở cẩn thận, carbon dioxide đi vào ống, nó được đóng lại, khi nước của ống được thay thế bằng carbon dioxide, và mức của nó trở nên ngang bằng với mực nước bên ngoài. Bây giờ, cả hai nút chặn đang được đóng lại, và ống hoàn chỉnh được gắn vào bóng đèn bằng vật liệu quang hợp.

Bây giờ, vòi nước thấp hơn được mở ra, và carbon dioxide khuếch tán trong bóng đèn chứa vật liệu quang hợp. Thiết bị này được giữ trong 3 đến 4 giờ dưới ánh sáng mặt trời và sau khi lưu ý thời gian nút dừng dưới được đóng lại và ống được kéo ra khỏi bóng đèn. Bây giờ, cái này được đặt trong máng chứa đầy nước, và bằng cách giữ nó trong nước, nút chặn được loại bỏ.

Bây giờ, điểm không của ống chia độ đo này được giữ ở mức ngang với mực nước, và dần dần vòi nước của đầu trên được mở ra và làm cho nước dâng lên đến điểm 0 của ống.

Bây giờ một ống nghiệm được làm đầy với dung dịch kali ăn da 30% (KOH) và ống này được kết nối với ống chia độ với sự trợ giúp của ống cao su. Sau đó, thiết bị này được lấy ra khỏi nước và tháo kẹp ra và để dung dịch kali ăn da vào ống chia độ.

Ống chia độ được lắc kỹ và dung dịch kali ăn da một lần nữa được chuyển vào ống nghiệm và ống cao su được siết chặt. Phần cuối của ống chia độ được giữ trong nước bằng cách giữ điểm 0 ở mức nước và ống nghiệm được lấy ra. Bây giờ, trong ống chia độ, lượng nước tăng lên, vì lượng carbon dioxide được hấp thụ bởi dung dịch kali ăn da.

Bằng cách này, khối lượng carbon dioxide được biết là đã được sử dụng bởi chiếc lá trong quá trình quang hợp. Nếu thí nghiệm này được trang bị bằng cách đổ đầy ống nghiệm bằng dung dịch pyragalol kiềm, oxy được giải phóng sẽ được hấp thụ.

Giải trình:

Việc giảm thể tích carbon dioxide và bổ sung thể tích oxy cho thấy thể tích carbon dioxide được sử dụng và oxy được giải phóng trong quá trình quang hợp. Giá trị của chúng thường giống hệt nhau và theo cách này, thương số quang hợp thường là một.

Thí nghiệm - 5:

Vật:

Trình diễn sự cần thiết của ánh sáng để quang hợp.

Điều này có thể được thể hiện theo nhiều cách khác nhau, một số quan trọng được đưa ra ở đây.

Yêu cầu:

Một chậu cây, cồn 70%, dung dịch iốt, nước, v.v.

Expt. và quan sát :

Một chậu cây được giữ trong 48 giờ trong bóng tối để nó trở nên không có tinh bột. Bây giờ, khi kiểm tra lá cho tinh bột, họ cho thử nghiệm âm tính. Điều này cho thấy trong điều kiện không có ánh sáng thì không có sự quang hợp.

Yêu cầu :

Một chậu cây, một mảnh giấy, iốt, 70% cồn, nước, v.v.

Expt.

Một chậu cây được giữ trong bóng tối liên tục trong 48 giờ, để nó không bị ánh sáng. Bây giờ, một lần nữa, cây được giữ trong ánh sáng và một trong những chiếc lá của nó được bao phủ như trong hình. Quá trình quang hợp bắt đầu sau khi giữ cho cây trong ánh sáng. Sau một thời gian, lá được che phủ một phần được tách ra khỏi cây và được kiểm tra tinh bột.

Quan sát:

Các phần tiếp xúc của lá cho thử nghiệm dương tính và phần được che phủ của lá cho thử nghiệm âm tính. Thí nghiệm này cho thấy quá trình quang hợp chỉ diễn ra ở những phần của chiếc lá được tiếp xúc với ánh sáng chứ không phải ở những phần được che phủ.

Thử nghiệm màn hình ánh sáng của Ganong.

Yêu cầu:

Một chậu cây, Màn hình của Ganong, cồn 70%, đầu đốt, iốt, nước, v.v.

Thí nghiệm:

Một chậu cây được giữ trong bóng tối trong khoảng 48 giờ, để lá của nó trở nên không có tinh bột. Một màn hình ánh sáng nhỏ của Ganong được gắn vào một chiếc lá của cây như trong hình.

Màn hình ánh sáng của Ganong che một phần chiếc lá. Có sự sắp xếp thích hợp trong màn hình cho sục khí của lá. Bây giờ, nhà máy cùng với màn hình ánh sáng được giữ trong ánh sáng để quang hợp. Sau 3 hoặc 4 giờ, lá được tách ra khỏi cây và kiểm tra tinh bột.

Quan sát:

Phần của lá tiếp xúc với ánh sáng cho phép thử tinh bột dương tính, nghĩa là, nó trở thành màu xanh đậm trong dung dịch iốt, trong khi đó, phần được che phủ của lá cho phép thử tinh bột âm tính và không trở thành màu xanh đen trong dung dịch iốt. Thí nghiệm này chứng minh sự cần thiết của ánh sáng cho quang hợp.

Thí nghiệm - 6:

Vật:

Trình diễn sự cần thiết của CO ₂ cho quang hợp.

Yêu cầu:

Hai chậu cây cỡ nhỏ, hai lọ chuông, dung dịch KOH trong đĩa petri, nước, cồn 70%, iốt, nước, v.v.

Expt.

Hai chậu cây cỡ nhỏ được lấy. Chúng được giữ trong bóng tối ít nhất trong 48 giờ, để lá của chúng không còn tinh bột. Bây giờ, những chậu cây này được giữ dưới hai cái chuông riêng biệt.

Một đĩa petri chứa đầy một phần dung dịch KOH được giữ trong bình đựng chuông 'A' và một đĩa petri khác chứa một phần nước được giữ trong bình đựng chuông B. Bây giờ thiết bị được giữ trong ánh sáng mặt trời để quang hợp. Sau một thời gian (3 đến 4 giờ), lá của cả hai cây trong chậu được kiểm tra tinh bột bằng cách chiết xuất chất diệp lục của chúng và giữ chúng trong dung dịch iốt.

Quan sát:

Lá tách ra từ cây được giữ trong bình đựng chuông, không cho kết quả dương tính với tinh bột khi giữ trong dung dịch iốt, trong khi đó lá tách ra khỏi cây được giữ trong bình chuông B cho kết quả xét nghiệm tinh bột dương tính và có màu xanh đen, trong dung dịch iốt.

Giải trình:

Dung dịch KOH được giữ trong bình chuông 'A' hấp thụ tất cả lượng khí carbon dioxide, chấm dứt quá trình quang hợp và hình thành tinh bột. Thí nghiệm này chứng minh sự cần thiết của carbon dioxide cho quang hợp.

Thí nghiệm - 7

Vật:

Trình diễn thí nghiệm của Moll.

Yêu cầu:

Một chai miệng rộng, một nút chai, conc. Dung dịch KOH, một lá, nước, cốc, sáp, v.v.

Expt.

Một chai miệng rộng với một nút chai chia làm hai nửa bằng nhau được thực hiện. Chai được làm đầy một phần với dung dịch kali ăn da đậm đặc (KOH). Một chiếc lá tách ra khỏi cây trước đó được giữ trong bóng tối ít nhất trong 48 giờ được ấn vào giữa hai nửa nút chai để một nửa chiếc lá nằm trong chai và nửa còn lại bên ngoài chai.

Cuống lá của lá vẫn ở bên ngoài được giữ trong cốc chứa đầy nước, do đó lá có thể không bị khô sớm. Thiết bị được làm kín khí bằng cách bôi sáp nóng chảy để không khí trong khí quyển không vào được chai. Sau đó bộ máy được giữ dưới ánh sáng mặt trời để quang hợp.

Quan sát:

Sau vài giờ, lá được kiểm tra tinh bột bằng cách chiết xuất chất diệp lục của nó và giữ nó trong dung dịch iốt. Phần lá còn lại bên trong chai cho kết quả âm tính, nghĩa là, phần này không trở thành màu xanh đen.

Giải trình:

Carbon dioxide trong chai được hấp thụ bởi dung dịch kali ăn da (KOH) và trong trường hợp không có carbon dioxide, quá trình quang hợp không diễn ra và tinh bột không được hình thành.

Phần lá còn lại bên ngoài chai có thể nhận được tất cả các yếu tố cần thiết cho quá trình quang hợp và quá trình quang hợp diễn ra trong phần này tạo thành tinh bột. Phần lá này cho kết quả xét nghiệm tinh bột dương tính và có màu xanh khi tiếp xúc với dung dịch iốt sau khi chiết xuất chất diệp lục.

Ngoài ra, một số phần của chiếc lá vẫn được ép ở giữa hai nửa nút chai. Phần này không nhận được ánh sáng. Với kết quả là không có sự quang hợp và hình thành tinh bột trong phần này của lá. Phần này cũng không cho xét nghiệm tinh bột dương tính. Bằng cách này, thí nghiệm này chứng minh sự cần thiết của carbon dioxide và ánh sáng cho quá trình quang hợp cùng một lúc.

Thí nghiệm - 8:

Vật:

Trình diễn sự cần thiết của diệp lục cho quang hợp.

Yêu cầu:

Một số lá đa dạng, 70% cồn, iốt, nước, đầu đốt, v.v.

Expt.

Để chứng minh sự cần thiết của chất diệp lục cho quá trình quang hợp, một số lá đa dạng được lấy và kiểm tra tinh bột như bình thường.

Quan sát và giải thích:

Các phần của lá chứa đốm trắng hoặc vàng không cho xét nghiệm tinh bột dương tính. Chúng không trở thành màu xanh khi tiếp xúc với dung dịch iốt. Thí nghiệm này chứng minh rằng quá trình quang hợp chỉ diễn ra ở phần màu xanh của lá cây.

Thí nghiệm - 9:

Vật:

Trình diễn phân tách chất diệp lục bằng sắc ký giấy.

Yêu cầu:

Lá Tecoma, vữa và chày, acetone, ether dầu khí, cốc thủy tinh, ống, v.v.

Expt.

Lấy khoảng 10 gm lá Tecoma trong cối và nghiền nát chúng bằng chày. Thêm khoảng 12 đến 15 ml acetone vào nó và lọc trong cốc thủy tinh. Điều này thu được dịch lọc đang được cô đặc bằng cách đun nóng. Lấy một dải giấy và phác thảo một đường bút chì 2 cm. trên cơ sở của nó. Chỉ ra trung tâm của nó và đổ dịch lọc acetone lên từng giọt.

Kích thước của đốm trên dải giấy phải nhỏ. Bây giờ, thêm một vài giọt ether dầu khí vào một ống riêng biệt và đặt dải giấy ở trên vào vị trí thẳng đứng trong ống này. Đóng ống thật chặt.

Quan sát:

Quan sát dải giấy sau một thời gian. Mức độ của dung môi, tức là ether dầu hỏa và các màu khác nhau nên được chỉ ra bằng bút chì. Ở đây các sắc tố có thể được xác định bởi các màu sắc khác nhau của chúng.

Thí nghiệm - 10:

Vật:

Trình diễn chiết xuất chất diệp lục bằng phương pháp hóa học.

Yêu cầu:

Lá rau bina xanh, cồn ethyl 95%, nước cất, benzen, cốc thủy tinh, v.v.

Expt.

Đun sôi khoảng 50 gm lá rau bina xanh một thời gian. Làm khô những chiếc lá này và cắt chúng thành những miếng nhỏ. Bây giờ đặt những mảnh này vào ống nghiệm chứa 95% cồn. Đặt ống này qua đêm trong một nơi tối và lọc nó vào ngày hôm sau. Pha loãng dịch lọc với một ít nước cất và thêm một ít benzen vào đó. Lắc hỗn hợp và đứng một lúc.

Quan sát:

Quan sát màu của các sắc tố. Lớp trên là các sắc tố màu xanh lá cây, đây là hai sắc tố, diệp lục A và diệp lục B. Lớp dưới là các sắc tố màu vàng, đây cũng là hai sắc tố xanthophyll và carotene.

Con đường C ₃ :

Trường hợp sản phẩm ổn định đầu tiên, phân tử 3 carbon, 3-phosphoglycerate (PGA) được hình thành; phản ứng được xúc tác bởi một enzyme Rubisco.

Con đường C ₄ :

Cây C ₄ có cơ chế cô đặc CO ₂ .

Phản ứng carbon (phản ứng tối):

Diễn ra trong lớp nền của lục lạp, dẫn đến phản ứng quang hợp của carbon với carbohydrate.

Carboxyl hóa:

Cố định carbon dioxide. Ví dụ, hình thành hợp chất 3-Carbon, 3-phosphoglycerate (PGA).

Carotenoit:

Các sắc tố màu đỏ, cam và vàng.

Tổng hợp hóa học:

Quá trình tổng hợp carbohydrate, nơi sinh vật sử dụng các phản ứng hóa học để lấy năng lượng từ các hợp chất vô cơ.

Tự động hóa tổng hợp:

Khi Nitrosomonas (vi khuẩn) oxy hóa amoniac thành nitrit, năng lượng được giải phóng được sử dụng bởi vi khuẩn để chuyển CO ₂ thành carbohydrate. Vi khuẩn như vậy là tự dưỡng hóa tổng hợp.

Chuyển hóa axit crassulacean (CAM):

Một cơ chế khác nhau của quang hợp xảy ra ở thực vật mọng nước.

Chuỗi vận chuyển điện tử:

Các phản ứng điều khiển ánh sáng của quang hợp.

Jan Ingenhousz (1730-1799):

Một bác sĩ, đã phát hiện ra rằng việc giải phóng oxy của thực vật chỉ có thể xảy ra trong ánh sáng mặt trời và chỉ bởi những phần xanh của cây.

Joseph Priestley (1733-1804):

Phát hiện ra rằng thực vật có khả năng hấp thụ CO ₂ từ khí quyển và giải phóng O ₂ .

Giải phẫu Kranz:

Các cây C ₄ có chứa lục lạp lưỡng hình, tức là dạng hạt và hạt nông; granal trong các tế bào trung mô và agranal trong các tế bào vỏ bọc.

Phản ứng quang điện:

Sự phân tách phụ thuộc ánh sáng của phân tử nước.

PEPC:

Phosphoenol pyruvate carboxylase, một loại enzyme, xúc tác cho sự hình thành axit C ₄, axit oxaloacetic (OAA).

Photphosphoryl hóa:

Quá trình hình thành ATP từ ADP với sự hiện diện của ánh sáng trong lục lạp.

Quang dẫn:

Hô hấp được bắt đầu trong lục lạp và chỉ xảy ra trong ánh sáng, còn được gọi là chu trình oxy hóa carbon quang hợp.

Hệ thống ảnh:

Các sắc tố phụ kiện và trung tâm phản ứng với nhau, tức là PS I và PS II. Ở đây, các sắc tố được neo trong thylakoids trong các đơn vị tổ chức riêng biệt.

Quang hợp:

Một quá trình mà thực vật tổng hợp thức ăn của mình trước sự hiện diện của ánh sáng. Nó chỉ diễn ra trong các phần màu xanh của cây.

Bức xạ hoạt động quang hợp (PAR):

Một phần của phổ giữa 400nm và 700 nm.

Chuỗi phytol:

Chuỗi bên của phân tử diệp lục kéo dài từ một trong các vòng pyrrole.

Nhẫn pyrrole:

Phân tử diệp lục gồm bốn vòng 5 thành viên.

Trung tâm phản ứng:

Chất diệp lục một phân tử chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện bằng cách mang lại sự phân tách điện tích.

Rubisco:

Ribulose bisphosphate carboxylase oxyase, một loại enzyme xúc tác quá trình carboxyl hóa (nghĩa là hình thành PGA).