Fotosynteza

1. Chromatografia pigmentów roślinnych Expand
   • UWAGA: W tym eksperymencie oddzielisz pigmenty od liści szpinaku za pomocą bibuły chromatograficznej. Poszczególne pigmenty przemieszczają się po papierze w różnym tempie i mogą mieć różne kolory. Obliczając względną odległość, jaką pokonują pigmenty, ich współczynnik rozdzielczości i porównując je z wartościami literaturowymi, można zidentyfikować różne pigmenty. HIPOTEZY: W tym ćwiczeniu hipoteza eksperymentalna jest taka, że w liściach szpinaku będzie wiele pigmentów, które pochłaniają różne długości fal światła słonecznego. Hipoteza zerowa jest taka, że w liściu szpinaku znajduje się tylko jeden rodzaj pigmentu.
   • Użyj ołówka, aby narysować linię dwa centymetry od jednego końca bibuły chromatograficznej.
   • Następnie połóż środek do czyszczenia rur poziomo na wierzchu czystej zlewki o pojemności 400 ml.
   • Umieść zaznaczoną ołówkiem stronę paska chromatograficznego na dnie zlewki.
   • Następnie owiń papier wokół środka do czyszczenia rur tak, aby dolna krawędź ledwo dotykała dna zlewki, a następnie zabezpiecz go spinaczem do papieru.
   • Gdy papier zostanie zabezpieczony wokół czyścika do fajek, wyjmij go ze zlewki, a następnie umieść oklepany suchy liść szpinaku nad zaznaczoną linią na bibule chromatograficznej.
   • Rzuć monetę na liść szpinaku wzdłuż linii ołówka, poruszając się wiele razy w przód i w tył i wywierając stały nacisk. Po usunięciu liścia powinna być wyraźnie widoczna zielona linia.
   • Następnie umieść 8 ml rozpuszczalnika chromatograficznego w zlewce.
   • Opuść pasek chromatograficzny do zlewki tak, aby krawędź papieru stykała się z rozpuszczalnikiem, ale zielona linia nie. W razie potrzeby wyreguluj czyścik do rur.
   • Nie naruszając zlewki, obserwuj, jak rozpuszczalnik przesuwa się w górę papieru, a poszczególne pigmenty oddzielają się.
   • Gdy rozpuszczalnik przemieści się do połowy bibuły chromatograficznej, co zajmie około 10 minut, a pigmenty rozdzielą się na dobrze zdefiniowane pasma, wyjmij bibułę ze zlewki.
   • Zaznacz ołówkiem, jak daleko przebył rozpuszczalnik, a następnie pozwól papierowi wyschnąć. UWAGA: Rozpuszczalnik szybko odparowuje.
   • Następnie zapisz liczbę widocznych pasm i opisz ich kolor oraz względny rozmiar.
   • Zmierz, jak daleko przebyły rozpuszczalnik i pigmenty, i zapisz te informacje dla każdego pigmentu w Tabeli 1. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 1
   • Rozpuszczalnik chromatograficzny należy wyrzucić do pojemnika na odpady pod wyciągiem. Wyrzuć paski chromatograficzne do zwykłego kosza, a następnie wyczyść zlewki wodą z mydłem.
2. Pływające krążki liściowe w próżni Expand
   • UWAGA: W tym eksperymencie będziesz pośrednio obserwować fotosyntezę i oddychanie komórkowe za pomocą pływającego dysku liściowego w roztworze. Podczas fotosyntezy pęcherzyki powietrza spowodują, że liście będą unosić się na wodzie, a podczas oddychania dyski opadną. HIPOTEZY: W tym ćwiczeniu hipoteza eksperymentalna jest taka, że krążki liści będą miały większą szybkość fotosyntezy w roztworze wodorowęglanu, ponieważ wodorowęglan dostarcza dodatkowy CO₂ do napędzania fotosyntezy, powodując unoszenie się większej liczby krążków liści. Dodatkowo wszystkie dyski zapadną się w ciemności podczas oddychania komórkowego. Hipoteza zerowa jest taka, że nie będzie różnicy w tempie fotosyntezy, a tym samym w liczbie pływających dysków, między wodorowęglanem a wodą lub jasnymi i ciemnymi zabiegami.
   • Aby umieścić krążki z liśćmi w próżni, najpierw wyjmij tłoki z dwóch strzykawek o pojemności 20 ml, a następnie umieść 10 krążków liściowych w każdej probówce strzykawki. Oznacz jedną strzykawkę jako "wodorowęglan", a drugą strzykawkę jako "woda".
   • Wymień tłoki i naciskaj tłok, aż w strzykawce pozostanie tylko niewielka ilość powietrza. Uważaj, aby nie uszkodzić talerzy liściowych.
   • Wyciągnąć 5 ml roztworu wodorowęglanu do jednej ze strzykawek. Odwrócić i zakręcić strzykawką, aby zawiesić krążki liściowe w roztworze.
   • Wypchnij jak najwięcej powietrza, nie wyrzucając roztworu ani nie uszkadzając krążków liściowych.
   • Następnie wciągnij 5 ml roztworu wodnego do drugiej strzykawki i zakręć nim zgodnie z wcześniejszym opisem (krok 3).
   • Aby wytworzyć próżnię, przytrzymaj jeden palec na końcówce strzykawki, jednocześnie odciągając tłok. Przytrzymaj to przez 10 sekund, jednocześnie obracając strzykawką, aby utrzymać krążki liściowe w zawiesinie.
   • Następnie zwolnij próżnię. UWAGA: Dyski powinny wchłonąć roztwór do przestrzeni powietrznych w swoich tkankach i powinieneś zobaczyć, jak toną. Jeśli dyski nie toną, możesz powtórzyć wytwarzanie próżni do trzech razy.
   • Następnie dodaj 50 ml roztworu wodorowęglanu do plastikowego kubka lub szklanej zlewki, a następnie delikatnie dodaj krążki ze strzykawki próżniowej z wodorowęglanem.
   • Dla kontroli, dodaj taką samą ilość wody do identycznej filiżanki, a następnie dodaj krążki liściowe ze strzykawki próżniowej wody. Odpowiednio oznacz pojemniki.
   • Umieść obie filiżanki pod źródłem światła.
   • Co pięć minut zapisuj liczbę krążków unoszących się na powierzchni kubka w Tabeli 3, aż minie 20 minut. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 3
   • Następnie wyjmij kubki ze źródła światła, a następnie zakręć nimi tak, aby krążki na powierzchni mieszały się z gazami również na powierzchni.
   • Przenieś kubki w ciemne miejsce. Co pięć minut rejestruj liczbę krążków liściowych unoszących się na powierzchni do upływu 20 minut. Obracaj kubkiem za każdym razem przed umieszczeniem go z powrotem w ciemności.
   • Aby posprzątać, wyrzuć krążki liści do kosza i wlej roztwór wodorowęglanu do odpływu. Dokładnie umyć strzykawki i kubki.
3. Wyniki Expand
   • UWAGA: W pierwszym eksperymencie zaobserwowałeś, jak daleko przemieszczają się pigmenty z liści szpinaku na bibule chromatograficznej. Różne pigmenty pochłaniają światło o różnych długościach fal.
   • Używając kolorowych pisaków lub ołówków, narysuj pozycje pasm pigmentu i rozpuszczalnika na rysunku 3.
   • Oblicz współczynnik retencji, czyli wartości Rf dla pigmentów, co odbywa się poprzez podzielenie odległości, na jaką dany pigment przesunął się w górę papieru od linii, przez odległość, na jaką rozpuszczalnik przesunął się w górę papieru od linii.
   • Porównaj obliczone wartości Rf z wartościami w Tabeli 2, aby określić tożsamość pigmentu. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 2
   • Zapisz te dane w Tabeli 1. UWAGA: W drugim eksperymencie zaobserwowałeś unoszące się i opadające dyski liściowe jako pośredni pomiar fotosyntezy i oddychania.
   • Wykres wyników z czasem i minutami na osi x oraz liczbą pływających dysków na osi y. Użyj dwóch różnych linii, aby przedstawić kontrolę wody i uzdatnianie wodorowęglanów.
   • Dodaj linię do wykresu, aby wskazać punkt, w którym dyski zostały usunięte ze stanu światła i umieszczone w ciemności.
   • Następnie, zaczynając od stanu wodorowęglanu, użyj wykresu, aby określić punkt, w którym 50% krążków liściowych unosiło się. Nazywa się to czasem efektywnym lub ET50. UWAGA: Zauważysz, że dyski prawdopodobnie osiągną znak 50% pływania raz w stanie jasnym, a następnie ponownie w stanie ciemnym.
   • Twoje próbki wody mogły, ale nie musiały, osiągnąć znak ET50. Jeśli tak, dodaj wiersz również dla tej próbki.
   • Na koniec porównaj swoje wartości i wykresy ET50 z resztą klasy.

W tym eksperymencie oddzielisz pigmenty od liści szpinaku za pomocą bibuły chromatograficznej. Poszczególne pigmenty przemieszczają się wzdłuż bibuły chromatograficznej z różną prędkością i mogą mieć różne kolory. Obliczając względną odległość, jaką pokonują pigmenty, ich współczynnik rozdzielczości i porównując je z wartościami literaturowymi, można zidentyfikować różne pigmenty.

W tym ćwiczeniu hipoteza eksperymentalna jest taka, że w liściach szpinaku będzie wiele pigmentów, które pochłaniają różne długości fal światła słonecznego. Hipoteza zerowa jest taka, że w liściu szpinaku znajduje się tylko jeden rodzaj pigmentu. Za pomocą ołówka narysuj linię w odległości dwóch centymetrów od jednego końca bibuły chromatograficznej.

Następnie połóż środek do czyszczenia rur poziomo na wierzchu czystej 400-mililitrowej zlewki. Umieść oznaczoną ołówkiem stronę paska chromatograficznego na dnie zlewki. Następnie owiń papier wokół środka do czyszczenia rur tak, aby dolna krawędź ledwo dotykała dna zlewki, a następnie zabezpiecz ją spinaczem do papieru.

Gdy papier jest zabezpieczony wokół czyścika do fajek, wyjmij go ze zlewki, a następnie umieść poklepany suchy liść szpinaku nad zaznaczoną linią na bibule chromatograficznej. Przetocz monetę po liściu szpinaku wzdłuż linii ołówka, wielokrotnie poruszając się w przód iw tył i wywierając stały nacisk. Po usunięciu liścia powinna być wyraźnie widoczna zielona linia.

Następnie umieść osiem mililitrów rozpuszczalnika chromatograficznego w zlewce. Opuścić pasek chromatograficzny do zlewki tak, aby krawędź bibuły stykała się z rozpuszczalnikiem, ale zielona linia nie. W razie potrzeby wyreguluj czyścik do rur.

Obserwuj, jak rozpuszczalnik przesuwa się w górę papieru, a poszczególne pigmenty rozdzielają się, ale nie naruszaj zlewki. Gdy rozpuszczalnik przemieści się do połowy bibuły chromatograficznej, co zajmie około 10 minut, a pigmenty rozdzielą się na dobrze zdefiniowane pasma, wyjmij bibułę ze zlewki. Zaznacz ołówkiem, jak daleko przebył rozpuszczalnik, a następnie pozwól papierowi wyschnąć.

Następnie zapisz liczbę widocznych pasm i opisz ich kolor oraz względny rozmiar. Zmierz, jak daleko przebyły się rozpuszczalnik i pigmenty, i zapisz te informacje dla każdego pigmentu w tabeli pierwszej. Rozpuszczalnik chromatograficzny wyrzucić do pojemnika na odpady pod wyciągiem.

Wyrzuć paski chromatograficzne do zwykłego kosza, a następnie wyczyść zlewki wodą z mydłem. W tym eksperymencie będziesz pośrednio obserwować fotosyntezę i oddychanie komórkowe za pomocą pływającego dysku liściowego w roztworze. Podczas fotosyntezy pęcherzyki powietrza spowodują, że liście będą unosić się na wodzie.

A podczas oddychania dyski zatoną. W tym ćwiczeniu hipoteza eksperymentalna jest taka, że krążki liści będą miały większą szybkość fotosyntezy w roztworze wodorowęglanu, ponieważ wodorowęglan dostarcza dodatkowy CO2 do napędzania fotosyntezy, powodując unoszenie się większej liczby krążków liści. Dodatkowo wszystkie dyski zapadną się w ciemności podczas oddychania komórkowego.

Hipoteza zerowa mówi, że nie będzie różnicy w tempie fotosyntezy, a tym samym w liczbie pływających dysków między wodorowęglanem a wodą lub w jasnych i ciemnych zabiegach. Na początek umieść krążki liściowe pod próżnią za pomocą strzykawki. Gwarantuje to, że ciecz z roztworów testowych wodorowęglanów i wody w pełni przenika do przestrzeni powietrznych w tkance liścia.

Aby to zrobić, najpierw wyjmij tłoki z dwóch 20-mililitrowych strzykawek, a następnie umieść 10 krążków liściowych w każdej tubce strzykawki. Oznaczyć jedną strzykawkę wodorowęglanem i oznaczyć drugą strzykawkę wodą. Wymienić tłoki i naciskać tłok do momentu, aż w strzykawce pozostanie tylko niewielka ilość powietrza, uważając, aby nie uszkodzić krążków liściowych.

Pobrać pięć mililitrów roztworu wodorowęglanu do jednej ze strzykawek. Odwrócić i zakręcić strzykawką, aby zawiesić krążki liściowe w roztworze. Wypchnij jak najwięcej powietrza, nie wyrzucając roztworu ani nie uszkadzając krążków liściowych.

Następnie wciągnij pięć mililitrów roztworu wodnego do drugiej strzykawki i zakręć nią w ten sam sposób. Aby wytworzyć podciśnienie, należy przytrzymać jeden palec nad końcówką strzykawki, jednocześnie odciągając tłok. Przytrzymaj to przez 10 sekund, jednocześnie obracając strzykawką, aby utrzymać krążki liściowe w zawiesinie.

Teraz zwolnij próżnię. Dyski powinny wchłonąć roztwór do przestrzeni powietrznych w swoich tkankach i powinieneś zobaczyć, jak toną. Jeśli dyski nie toną, możesz powtórzyć wytwarzanie próżni do trzech razy.

Następnie dodaj 50 mililitrów roztworu wodorowęglanu do plastikowego kubka lub szklanej zlewki. A następnie delikatnie dodaj krążki ze strzykawki próżniowej z wodorowęglanem. W celu kontroli dodaj taką samą ilość wody do identycznego kubka, a następnie dodaj krążki liściowe ze strzykawki próżniowej z wodą.

Odpowiednio oznacz pojemniki. Umieść obie filiżanki pod źródłem światła. Co pięć minut zapisuj liczbę krążków unoszących się na powierzchni kubka w tabeli trzeciej, aż upłynie 20 minut.

Następnie zdejmij miseczki ze źródła światła, a następnie zakręć nimi tak, aby krążki na powierzchni zmieszały się z dowolnymi gazami również na powierzchni. Przenieś kubki w ciemne miejsce. Co pięć minut rejestruj liczbę krążków liściowych unoszących się na powierzchni do upływu 20 minut.

Obracaj kubkiem za każdym razem przed umieszczeniem go z powrotem w ciemności. Aby posprzątać, wyrzuć krążki liści do kosza i wlej roztwór wodorowęglanu do odpływu. Dokładnie umyć strzykawki i kubki.

W pierwszym eksperymencie obserwowałeś, jak daleko przemieszczają się pigmenty z liści szpinaku na bibule chromatograficznej. Różne pigmenty pochłaniają światło o różnych długościach fal. Spróbujemy teraz zidentyfikować, czym są te pigmenty.

Za pomocą kolorowych pisaków lub ołówków narysuj pozycje pasm pigmentu i rozpuszczalnika na rysunku trzecim. Oblicz współczynnik retencji lub wartości RF dla pigmentów, co odbywa się, dzieląc odległość, na jaką dany pigment przesunął się w górę papieru od linii, przez odległość, na jaką rozpuszczalnik przesunął się w górę papieru od linii. Porównaj obliczone wartości RF z tymi w tabeli drugiej, aby określić tożsamość pigmentu, a następnie zapisz to w tabeli pierwszej.

W eksperymencie B zaobserwowałeś unoszące się i opadające dyski liściowe jako pośredni pomiar fotosyntezy i oddychania. Wykres wyników z czasem i minutami na osi x oraz liczbą pływających dysków na osi y. Użyj dwóch różnych linii, aby przedstawić kontrolę wody i uzdatnianie wodorowęglanów.

Dodaj linię do wykresu, aby wskazać punkt, w którym dyski zostały wyjęte ze stanu jasnego i umieszczone w ciemności. Następnie, zaczynając od stanu wodorowęglanów, użyj wykresu, aby określić punkt, w którym 50% krążków liściowych unosiło się. Jest to określane jako czas efektywny lub ET 50.

Zauważysz, że dyski prawdopodobnie osiągną znak 50% pływania raz w stanie jasnym, a następnie ponownie w stanie ciemnym. Twoje próbki wody mogą, ale nie muszą, osiągnąć znak ET 50. Jeśli tak, dodaj wiersz również dla tej próbki.

Na koniec porównaj wartości i wykresy ET 50 z resztą klasy. Czy widzisz podobne wzorce?