Bilgi

2.1: Fotosentez Protokolü - Biyoloji

2.1: Fotosentez Protokolü - Biyoloji


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

I. Fotosentez Hızının Ölçülmesi

Fotosentez hızını ölçmek için "yüzen yaprak diski" yöntemini kullanacaksınız. Başlamak için, bir ıspanak yaprağından birkaç disk kesin ve bu yaprak disklerini bir bardak suya koyun.

1. Yaprak diskleriniz yüzer mi? Bir yaprak diskin neden yüzdüğünü açıklamak için bir yaprağın enine kesitinin bu diyagramındaki bilgileri kullanın.

2. Yaprakta fotosentez nerede gerçekleşir? Hangi organellerin fotosentez yaptığını ve bu organelin hangi tür veya türde yaprak hücrelerine sahip olduğunu belirtin.

3. Yapraklardaki süngerimsi mezofil hücrelerinin etrafında hava boşluklarının olmasının bitki için neden yararlı olduğunu açıklayın. (İpucu: Fotosentez için kimyasal denklemi hatırlayın.)

[ce{6 CO2 + 6H2O ->[hafif] 6 O2 +C6H12O6 }]

4. Fotosentez hızını ölçmek için yaprak disklerinizdeki süngerimsi mezofildeki havayı bir sıvı ile değiştireceksiniz. Bu, yaprak disklerin batmasına neden olur. Sonra bu yaprak diskleri çözünmüş CO içeren suya koyacaksınız.2 ve yaprak disklerin yüzmesi için geçen süreyi ölçün. Süngerimsi mezofilde hangi fotosentez ürünü birikir ve yaprak disklerinin yüzmesine neden olur?

Havanın emildiği yaprak disklerinde fotosentezin gerçekleşmesi için yaprak disklere ışık ve iyi bir CO kaynağı sağlamanız gerekir.2 suda çözülür. Bu amaçla bir sodyum bikarbonat (NaHCO) çözeltisi kullanacaksınız.3) Suda. Sodyum bikarbonat su ile aşağıdaki gibi reaksiyona girer:

[ce{NaHC03 + H2O <=> NaOH + H2CO3 <=> NaOH + H2O + CO2}]

5. Sodyum bikarbonat çözeltisine koyduğunuz yaprak disklere ve suya koyduğunuz yaprak disklere (sodyum bikarbonat içermeyen) ne olacağını düşünün. Hangi yaprak diskleri fotosentez yapacak ve O üretecek?2?

___ bir sodyum bikarbonat çözeltisi içinde yaprak diskler

___ yaprak diskleri suda (sodyum bikarbonat içermez)

Nedenini açıkla.

O üretme sonucu yaprak disklerin yüzer olup olmadığını görerek tahminlerinizi test edebilirsiniz.2 suya karşı sodyum bikarbonat çözeltisine yerleştirildiğinde. Aşağıdaki prosedürü kullanın.

Prosedür

a. Birini etiketle Fincan 'sodyum bikarbonat' ile doldurun ve sodyum bikarbonat çözeltisi ile yaklaşık dörtte bir oranında doldurun. İkinci bardağı 'su' olarak etiketleyin ve yaklaşık dörtte biri suyla doldurun. Her bardağa bir damla seyreltik deterjan ekleyin.

B. Ardından, hazırlayacağınız yaprak diskler, onlara zarar vermemeye özen göstererek. İlk önce, her birini ikiye katlayarak ve ardından açarak iki parça kağıt hazırlayın. Öğretmeniniz yaprak diskleri hazırlamanız için size bir saman, delgeç veya makas sağlayacaktır. Büyük damarlardan kaçınarak bir parça yaprak dokusunu delin. (Delik zımbası kullanıyorsanız, yaprak diski kağıt parçasına serbest bırakmak için masanın üzerindeki delgiyi tıklatırken kapağı kapalı tutun.) Her kağıt parçası üzerinde 10 yaprak diski olana kadar tekrarlayın.

C. Pistonu bir şırınga, ve 10 yaprak diski şırıngaya dökmek için katlanmış kağıtlardan birini kullanın. Bunları şırınganın ucuna kadar hafifçe vurun.

NS. Pistonu değiştirin ve yaklaşık 1 mL işaretine kadar aşağı doğru bastırın. ezmemeye dikkat et yaprak parçaları.

e. ~5 mL emdirin. sodyum bikarbonat/deterjan solüsyonunu şırıngaya koyun. Şırıngayı dik tutun ve havayı mümkün olduğu kadar dışarı doğru itin.

F. Baş parmağınızı ucun üzerine koyun şırınganın ve yavaşça geri çek pistonda yaklaşık 10 mL işaretine kadar. Bu bir vakum oluşturur ve havayı yapraktan çeker. Tüm disklerin çözeltiye daldırıldığından emin olmak için şırıngayı eğin ve döndürün, ardından 10 saniye tutun ve ardından başparmağınızı şırınganın ucundan çıkarmadan pistonu bırakın. Piston yerine oturacak ve solüsyon yaprak disklere girecektir. Yaprak diskler şırıngadaki solüsyonun dibine düşerse işleminiz tamamlanmış demektir. Değilse, bunu tekrar yapın.

G. Pistonu çıkarın ve diskleri boşaltın bardağa sodyum bikarbonat çözeltisi içerir. Ardından, bardağın yan tarafına yapışmış olan diskleri yerinden çıkarmak için bardağı döndürün.

H. Tekrarlamak c-g adımlarını kullanın, ancak Su/sodyum bikarbonat yerine deterjan solüsyonu.

ben. Her iki bardağı da parlak bir ışık.

Güvenlik önlemi: Tüm sıvıları ışık kaynağından ve elektrik kablosundan uzak tutmaya dikkat edin..

6. Her dakikanın sonunda, kayan disklerin sayısını kaydedin (artık dibe dokunmayan herhangi bir disk).

Yüzen Yaprak Disk Sayısı

dakika

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Suda

Bikarbonat Çözeltisi

7. Sudaki yaprak diskleri ve bikarbonat çözeltisindeki yaprak diskler için farklı semboller kullanarak sonuçlarınızın bir grafiğini oluşturmak için verilerinizi kullanın. Eksenleri ve sembolleri etiketlediğinizden emin olun.

8. Verileriniz tahminlerinizi destekliyor mu? Açıklamak.

Bikarbonat çözeltisinde yaprak disklerinde hem fotosentez hem de hücresel solunum meydana gelir.

Fotosentez

6 CO2 + 6H2O ⇒ 6 O2 +C6H12Ö6

Hücresel solunum

6 O2 +C6H12Ö6 ⇒ 6 CO2 + 6H2Ö

V

enerji

V

~29 ADP + fosfat ⇒ ~29ATP

Dikkat edin, bazı O2 fotosentez tarafından üretilen hücre solunumu için kullanılır. Böylece, yüzen yaprak disk yöntemi, net fotosentezfotosentez hızı eksi hücresel solunum hızıdır.

9. Yukarıdaki çizelgede, hücresel solunum ürünlerinin fotosentez için nasıl kullanılabileceğini ve fotosentez ürünlerinin hücresel solunum için nasıl kullanılabileceğini gösteren oklar çizin.

10. Havası emilen bir yaprak diskin, hücresel solunum hızına eşit olan düşük bir fotosentez hızıyla sonuçlanan loş bir ışık altında bikarbonat çözeltisine yerleştirildiğini varsayalım. Bu yaprak diskin yüzmesini bekler miydiniz? Neden veya neden olmadığını açıklayın.

11. Net fotosentez tarafından üretilen şeker moleküllerine ne olur? Yani bir bitki, hücresel solunumda kullanılmayan fotosentez tarafından üretilen şeker moleküllerini nasıl kullanır?

12. Yaprak hücrelerinin neden hücresel solunum yapması gerekir?

II. Fotosentez Hızını Etkileyen Bir Faktörü Araştırmak

Artık net fotosentez hızını ölçmek için bir yolunuz olduğuna göre, net fotosentez hızını etkileyen faktörleri inceleyebilirsiniz. CO ise net fotosentezin gerçekleşmediğini zaten gösterdiniz.2 mevcut değil. Deney düzeninizdeki başka hangi değişiklikler net fotosentez oranını etkileyebilir?

13. Net fotosentez hızını etkileyebileceğini düşündüğünüz iki ek faktörü veya değişkeni tanımlamak için tabloyu doldurun ve gözlemlemeyi beklediğiniz etkileri açıklayın.

faktör 1

faktör 2

Net fotosentez hızını etkileyebilecek bir faktörü adlandırın veya tanımlayın.

Bu faktörün Türkiye üzerinde nasıl bir etkisi olacağını düşünüyorsunuz? fotosentez hızı? Nedenini açıkla.

Bu faktörün Türkiye üzerinde nasıl bir etkisi olacağını düşünüyorsunuz? hücresel solunum hızı? Nedenini açıkla.

Bu faktörün Türkiye üzerinde nasıl bir etkisi olacağını düşünüyorsunuz? net fotosentez hızı? Nedenini açıkla.

Bir faktörün net fotosentez hızı üzerindeki etkisini test edebilecek bir deney tasarlayın. Öğretmeniniz size şunları sağlayabilir:

  • Sodyum bikarbonat, farklı konsantrasyonlarda sodyum bikarbonat ile çözeltiler yapmak için sodyum bikarbonat, su, ölçek ve dereceli silindir
  • Işık kaynağına olan mesafeyi ölçmek için bir cetvel (ışık yoğunluğu mesafe ile azalır; özellikle, ışık yoğunluğu yaklaşık olarak 1/mesafe ile orantılıdır)2)
  • Beher içindeki disklere ışığın ulaşmasını önlemek için alüminyum folyo veya bir kutu
  • Yalnızca yeşil ışık, mavi ışık veya kırmızı ışığın geçmesine izin veren farklı renk filtreleri veya selofan sargı
  • Sodyum bikarbonat çözeltisi ve yaprak diskleri içeren beher için bir ısıtma veya soğutma banyosu olarak hizmet etmek üzere sıcak su veya buzla doldurulabilen bir termometre ve daha büyük bir kap.

Sınıfınızda bulunan veya grubunuzdaki öğrencilerden biri tarafından getirilen ek ekipman veya malzemeleri kullanabilirsiniz.

14. Araştırma sorunuzu veya hipotezinizi, deneysel kurulumunuzu, verilerinizi nasıl toplayacağınızı ve analiz edeceğinizi ve sorunuzu cevaplamak veya hipotezinizi test etmek için verilerinizi nasıl yorumlayacağınızı içeren önerilen deneyinizi tanımlayın.


Öğrenmek için Pratik Çalışma

Bitkilerin oksijen ve nişasta ürettiğini göstermek oldukça kolaydır. fotosentez. 14-16 yaşlarında öğrenciler gölet otu tarafından yayılan gazı toplamış olabilirler (örneğin Elodea) ve nişasta için test edilmiş yapraklar.

Fotosentezdeki diğer reaksiyonları göstermek o kadar kolay değildir. İçin karbondioksitin azaltılması karbonhidrat kaynağı olmalı elektronlar. Hücrede NADP, ışığa bağımlı reaksiyonlarda indirgenen ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar için elektron ve hidrojen sağlayan elektron alıcısıdır.

Bu araştırmada, mavi bir boya olan DCPIP (2,6-diklorofenol-indofenol), elektron alıcısı olarak işlev görür ve indirgendiğinde renksiz hale gelir ve herhangi bir kloroplastlar tarafından üretilen indirgeyici madde tespit edilecek.

Ders organizasyonu

Bu araştırma, hızlı çalışmaya ve her şeyi serin tutmaya bağlıdır. Öğrencilerinizin ne yaptıklarını bildiklerinden emin olmak için tüm talimatları önceden anlamaları gerekecektir.

Cihaz ve Kimyasallar

Öğrenci veya öğrenci grubu başına:

Santrifüj – 1500 ve 1800g arasında RCF ile

Taze yeşil ıspanak, marul veya lahana, 3 yaprak (orta damarları atın)

15-30 dakika dondurucu bölmesinde tutulan soğuk havan tokmağı ve harç (veya blender veya yiyecek mikseri) (çok uzun süre bırakılırsa ekstrakt donar)

Müslin veya ince naylon ağ

Cam çubuk veya Pasteur pipeti

Ölçüm silindiri, 20 cm 3

Pipetler, 5 cm 3 ve 1 cm 3

100 W ampullü tezgah lambası

Tüpleri etiketlemek için su geçirmez kalem

Kolorimetre ve tüpler veya ışık sensörü ve veri kaydedici

0,05 M fosfat tampon çözeltisi, pH 7,0: Buzdolabında 0–4 °C'de saklayın (Not 1).

İzolasyon ortamı (fosfat tamponunda sakaroz ve KCl): 0–4 °C'de buzdolabında saklayın (Not 2).

Potasyum klorür (Düşük Tehlike) (Not 3).

DCPIP çözümü (Düşük Tehlike): (1 x 10 - 4 M yaklaşık) (Not 4)

Sağlık ve Güvenlik ve Teknik notlar

DCPIP, lekelenme dışında minimum tehlike arz etse de, boya ile uzun süreli temasın hassasiyete neden olması durumunda cilt temasından kaçınmak en iyisidir.
Elektrik ampullerini ıslak ellerle tutmayın.
Kullanılan tüm çözümler düşük risklidir – daha fazla bilgi için ilgili CLEAPSS Tehlike Kartlarına ve Tarif kartlarına bakın.

1 0.05 M fosfat tampon çözeltisi, pH 7.0. Na2HPO4.12H2O, 4.48 gr (0.025 M) KH2PO4, 1.70 gr (0.025 M). Distile su ile 500 cm3'e tamamlayın ve 0–4 °C'de buzdolabında saklayın. Düşük tehlike – CLEAPSS Hazcard 72'ye bakın.

2 İzolasyon ortamı. Sükroz 34,23 g (0,4 M) KCl 0,19 g (0,01 M). Fosfat tampon solüsyonunda (pH 7.0) oda sıcaklığında çözülür ve tampon solüsyonu ile 250 cm3'e tamamlanır. 0–4 °C'de buzdolabında saklayın. Düşük tehlike – CLEAPSS Hazcard 40C'ye bakın.

3 Potasyum klorür 0,05 M. 0,93 g oda sıcaklığında fosfat tampon çözeltisi içinde çözülür ve 250 cm3'e tamamlanır. 0–4 °C'de buzdolabında saklayın. Oda sıcaklığında kullanın.(Potasyum klorürün Hill reaksiyonu için bir kofaktör olduğunu unutmayın.) CLEAPSS Hazcard 47B ve Reçete kartı 51'e bakın.

4 DCPIP solüsyonu DCPIP 0.007–0.01 g, fosfat tamponu ile 100 cm3'e kadar yapılmıştır. CLEAPSS Hazcard 32 ve Reçete kartı 46'ya bakın.

Prosedür

Enzim aktivitesini korumak için ekstraksiyon prosedürü, adım 1-8 sırasında solüsyonları ve aparatları soğuk tutun. Çıkarmayı mümkün olduğunca çabuk gerçekleştirin.

Hazırlık

a Üç küçük yeşil ıspanak, marul veya lahana yaprağını makasla küçük parçalar halinde kesin, ancak sert orta damar ve yaprak saplarını atın. 20 cm3 soğuk izolasyon ortamı içeren soğuk bir harç veya karıştırıcıya yerleştirin. (Gerekirse blender için miktarları artırın.)

B Güçlü ve hızlı bir şekilde öğütün (veya yaklaşık 10 saniye karıştırın).

C Dört kat müslin veya naylonu bir huniye yerleştirin ve soğuk izolasyon ortamıyla ıslatın.

NS Karışımı huniden behere süzün ve süzüntüyü buz-su-tuz banyosunda desteklenen önceden soğutulmuş santrifüj tüplerine dökün. Müslinin kenarlarını toplayın, behere iyice sıkın ve santrifüj tüplerine süzüntü ekleyin.

e Her santrifüj tüpünün yaklaşık olarak aynı hacimde filtrat içerdiğini kontrol edin.

F Küçük bir kloroplast pelet elde etmek için tüpleri yeterli süre santrifüjleyin. (yüksek hızda 10 dakika yeterli olacaktır.)

G Pelet kaybetmemeye dikkat ederek sıvıyı (süpernatantı) kaynayan bir tüpe dökün. Bir cam çubuk kullanarak peleti yaklaşık 2 cm3 izolasyon ortamıyla yeniden süspanse edin. Bir Pasteur pipetinin içine ve dışına beş veya altı kez fışkırtma, düzgün bir süspansiyon sağlar.

H Bu yaprak özünü bir buz-su-tuz banyosunda saklayın ve mümkün olan en kısa sürede kullanın.

Kloroplastları kullanarak araştırma

Başlamadan önce tüm talimatları okuyun. DCPIP çözümünü oda sıcaklığında kullanın.

ben 5 etiketli tüpleri aşağıdaki gibi ayarlayın.

J Ekstreye DCPIP eklendiğinde, tüpü sallayın ve zamanı not edin. 1, 2 ve 4 numaralı tüpleri parlak bir ışıktan (100 W) yaklaşık 12–15 cm uzağa yerleştirin. Tüp 3'ü karanlıkta yerleştirin.

k Her bir tüpte DCPIP'nin rengini açmanın ne kadar sürdüğü. Ekstrakt, karıştırıldıktan sonra saniyeler içinde rengi gidecek kadar aktifse, izolasyon ortamı ile 1:5 oranında seyreltin ve tekrar deneyin.

Öğretim notları

Geleneksel olarak oksijen ve nişasta üretimi fotosentez için kanıt olarak kullanılır. Işığa bağımlı reaksiyonlar bir indirgeyici madde üretir. Bu normalde NADP'yi azaltır, ancak bu deneyde elektronlar mavi boya DCPIP tarafından kabul edilir. Azaltılmış DCPIP renksizdir. DCPIP'deki renk kaybı, ekstrakte edilen kloroplastlarda ışığa bağımlı reaksiyonlar tarafından üretilen indirgeyici ajandan kaynaklanır.

Öğrenciler, sonuçları yorumlayabilmek için ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlar arasındaki bağlantıyı net bir şekilde anlamalıdır. Robert Hill bu araştırmayı ilk olarak 1938'de tamamladı ve suyun hidrojen ve oksijene ayrıldığı sonucuna vardı. Bu artık Hill reaksiyonu olarak bilinir.

Kloroplastları görmek için bir damla tortu ekstraktını mikroskopla yüksek güçte inceleyebilirsiniz. Süpernatanda daha az kloroplast olacaktır - bu, DCPIP'yi daha yavaş renksizleştirir ve indirgemenin kloroplast aktivitesinin sonucu olduğu fikrini güçlendirir.

Örnek sonuçlar

Bir tezgah santrifüjü kullanma

Deneysel prosedür izlendi. Kloroplastları (Clifton NE 010GT/I) 2650 RPM, 95 X'te döndürmek için standart bir laboratuvar santrifüjü kullanıldı. G 10 dakika boyunca.

Deney, kloroplastların hazırlanmasından 5 dakika sonra başlatıldı. Reaksiyon, kırmızı filtreli bir EEL kolorimetresi kullanılarak takip edildi - okumalar her dakika alındı.

Tüp 3 (karanlıkta inkübe edilmiş), 20 dakika sonra 5.4 absorpsiyon birimi okuması verdi.
Tüp 2 (yaprak özütü içermeyen DCPIP) 6.2 absorpsiyon birimiydi.

Mikro santrifüj kullanma

Deney bir mikro santrifüj kullanılarak tekrarlandı.

Tüp 3 (karanlıkta inkübe edilmiş), 10 dakika sonra 4.9 absorpsiyon birimi okuması verdi.

Tüp 2 (yaprak özütü içermeyen DCPIP) 6.4 absorpsiyon Birimi idi.

Peletin nispi aktivitesi, tezgah santrifüjünün kullanıldığı zamandan daha yüksekti. Mikro santrifüj tüpleri sadece 1,5 cm3 kapasiteliydi – bu pratik için ideal değil. Daha yüksek hızlı bir tezgah santrifüjü daha iyi olurdu.

Kloroplast aktivitesinin kaybını kontrol etmek için, hazırlandıktan 1 ve 2 saat sonra aynı kloroplast süspansiyonu kullanılarak deney tekrarlandı. Kloroplast süspansiyonu bir tuz-buz banyosunda tutuldu. Ekstrakt 2 saate kadar buzda tutulduğunda aktivite kaybı olmadı.

Öğrenci soruları

1 Beş tüpte gözlenen değişiklikleri tanımlayın ve açıklayın. Sonuçları karşılaştırın ve gösterdikleri şeyler hakkında bazı son yorumlar yapın.

2 Sağlam yapraklardaki fotosentez hızı, ışık, sıcaklık ve karbondioksit gibi çeşitli faktörlerle sınırlanabilir. Bu faktörlerden hangisinin yaprak ekstraktının azaltma kapasitesi üzerinde çok az etkisi olacaktır?

3 Işık yoğunluğunun fotosentezin ışığa bağlı reaksiyonları üzerindeki etkisini araştırmak için bu uygulamayı nasıl genişletebileceğinizi açıklayın.

1 Sonuçlardan yapılabilecek renk değişimi ve çıkarımlar:
Tüp 1 (yaprak özü + DCPIP) renk, tüp 4 (yaprak özü + damıtılmış su) ile aynı renge gelinceye kadar değişir.
Tüp 2 (izolasyon ortamı + DCPIP) renk değişimi yok. Bu, DCPIP'nin ışığa maruz kaldığında renginin bozulmadığını gösterir.
Tüp 3 (karanlıkta yaprak özü + DCPIP) renk değişikliği yok. Bu nedenle, tüp 1'deki renk kaybının, özüt üzerindeki ışığın etkisinden kaynaklandığı sonucuna varılabilir.
Tüp 4 (yaprak özü + distile su) renk değişimi yok. Bu, özütün ışıkta renk değiştirmediğini gösterir. DCPIP içermeyen ekstrakt için bir renk standardı görevi görür.
Tüp 5 (süpernatant + DCPIP) renk değişikliği yok, süpernatan temizse, biraz yeşilse biraz renk bozulması olabilir.
Sonuçlar, fotosentezin ışığa bağımlı reaksiyonlarının, özütlenmiş kloroplastlarla sınırlı olduğunu göstermelidir.

2 Karbondioksit, ışığa bağımlı reaksiyonlarda yer almadığı için hiçbir etkisi olmayacaktır.

3 Öğrenciler, ışık yoğunluğunun değiştirildiği ancak sıcaklığın kontrol edildiği bir prosedürü tanımlamalıdır.


2.1: Fotosentez Protokolü - Biyoloji

Fotosentez yaparken bir su birikintisinden gaz kabarmasını izlemek harika bir gösteri veya öğrenci için pratik olabilir. Bir ışık kaynağına daha yakın yerleştirildiğinde, kabarcıklanma hızı hızlanacak ve su birikintisi uzaklaştıkça kabarcıklar tekrar yavaşlayacaktır - fotosentezde ışık yoğunluğunun öneminin anlık ve görsel bir göstergesi. Videomuz, laboratuvarda öğrencilerinizle bu protokolü en iyi şekilde nasıl kullanacağınızı, hangi türlerde su yosunu kullanılabileceğini, su yosunlarının bakımının nasıl yapılacağını ve göl yosununun baloncuk yapmasını sağlayan fizyoloji hakkında kısa bir açıklamayı gösterir.

Su birikintisi tarafından üretilen kabarcıklar sayılabilir ve kabarcıklanma hızı fotosentez hızının bir göstergesi olarak hizmet edebilir veya gaz bir pipet veya mikro şırıngada toplanabilir ve miktar ölçülebilir. Öğrenciler, ışık yoğunluğunun veya ışığın dalga boyunun (renk) fotosentez üzerindeki etkilerini araştırabilirler.

Bu kaynak, 4 farklı araştırma, teknik notlar ve tam öğretmen notları içeren öğrenci sayfalarını içerir. Ayrıca bir PowerPoint sunumu ve su birikintisi fizyolojisi hakkında notlar da sağladık.

Önceden, kabamba caroliniana bu protokol için bir tür olarak önerildi, ancak bu, istilacı bitki direktifi nedeniyle Birleşik Krallık'ta artık mevcut değil. Bazı sınav şartnamelerinde ve ders kitaplarında hala bu türden bahsedildiğini görebilirsiniz, ancak bu videoda bahsedilenlerden veya sizin için iş bulduğunuz diğer türlerden herhangi birini kullanabilirsiniz.

Ek olarak, fotosenteze bakmak için 'alg topları' gibi alternatif pratikleri düşünmek isteyebilirsiniz.

Not: Özellikle evcil hayvan mağazalarından satın alırken, personel sattıkları su yosunu türünü tanımlayamayabilir, ancak yardımcı olması için rehberdeki video ve görselleri kullanabileceğinizi umuyoruz.


Fotosentez Deneyleri

Bu aktivite, fotosentez hızını ölçmek için basit bir yöntem sunar ve öğrencileri, fotosentez oranını etkileyen bir faktör hakkında kendi araştırmalarını tasarlamaya yönlendirir. İkinci bir aktivite, bir simülasyon kullanılarak aynı şeyin nasıl elde edilebileceğini gösterir. Scratch kullanan son bir aktivitede daha açık uçlu bir model tanıtılır ve öğrenciler bir dizi hipotezi test edebilirler. Islak laboratuvarın sonuçları, bu son basit simülasyonun sonuçlarıyla karşılaştırılabilir. Bu deney sayfası, IA bireysel araştırması için planlama becerilerine bir giriş olarak kullanılabilir. Ayrıca, bir ıslak laboratuvar için test edilebilir tahminler üretmek için bir modelin nasıl kullanılabileceğini de gösterebilir.

Ders Açıklaması

Yol Gösterici Sorular

  • Fotosentezi nasıl daha hızlı yapabilirsiniz?
  • Hangi değişkenler fotosentezde sınırlayıcı faktörler olabilir?
  • Test edilebilir tahminler yapmak ve bir teoriyi desteklemek için veri toplamak için bir simülasyon veya model nasıl kullanılabilir?

Etkinlik 1 - Yüzen Disk Fotosentezi - Islak Deney

Bu, taze yonca, turp veya ıspanak yaprakları kullanarak güvenilir sonuçlar veren harika bir basit fotosentez protokolüdür. Bu, olağan fotosentez deneylerine güzel bir alternatiftir ve yöntem anlaşıldıktan ve çalışmaya başladıktan sonra, bir öğrenci araştırması için veri sağlamak üzere kolayca uyarlanabilir.

Bu basit fotosentez protokolünü mini bir araştırmaya dönüştürmek ve Fotosentez deney tasarımı çalışma sayfasındaki adımlarla bireysel bir IA deney çalışması planlama alıştırması yapmak.

Sonra fotosentez hızıyla ilgili deneyinizi gerçekleştirin.

Etkinlik 2 - Fotosentez Hızını Ölçmek İçin Bir Deneyin Simülasyonu

Bu aktivite, bir öğrencinin Bireysel Soruşturma tasarlamak için atabileceği adımlarda size yol gösterecektir. Fotosentezi araştırmayı seçtiğinizi hayal edeceksiniz.

Etkinlik, mükemmel Fotosentez simülasyonuna dayalı olacaktır: http://bit.ly/2g74kub, Reading Üniversitesi'nden

Fotosentez ve ışık yoğunluğu hakkında küçük bir araştırma planlamak ve yürütmek için Fotosentez simülasyonu çalışma sayfasındaki adımları inceleyin.

Etkinlik 3 - Başka bir açık uçlu simülasyon

Bu, kullanıcıların bir dizi değişkeni değiştirmesine izin veren basit bir simülasyondur:

  • ışığın rengi,
  • ışığın parlaklığı ve
  • karbondioksit konsantrasyonu.

Hatta öğrenciler tarafından kendi IA Soruşturmalarında kullanmak üzere yeniden düzenlenebilir. (Öğretmenin notlarına bakın)

Animasyonu burada keşfedin: Scratch fotosentez projesi

Çalışma sayfasındaki adımlar üzerinde çalışın Scratch fotosentez simülasyonu çalışma sayfası
fotosentez ve ışık yoğunluğunun küçük bir araştırmasını planlamak ve yürütmek.

Öğretmenlerin notları

Bu sayfa, fotosentez hızını ölçmek için kullanılabilecek üç fikir içermektedir. Bu, sınırlayıcı faktörlerin fotosentez üzerindeki etkisini araştırmak ve değişkenlerin kontrolünü dahil etmek için deney tasarlama becerilerine ilişkin IB kılavuzunun gerekliliğini kapsar.

Bu aktivitenin Bireysel soruşturmayı tanıtmanın mükemmel bir yolu olacağını düşünüyorum.

İlk aktivite, yaprak disklerindeki fotosentez oranını ölçmek için basit ve etkili bir ıslak laboratuvardır. Sınırlayıcı faktörler, bikarbonat çözeltisinin konsantrasyonunu değiştirerek artan ışık yoğunluğuna veya artan karbondioksit içeriğine karşı hız grafikleri çizerek araştırılabilir.

Fotosentez deneyleri, özellikle kış aylarında yanıltıcı olabilir ve bu nedenle, bir simülasyon kullanarak sonuçları ölçmek genellikle daha basit ve daha hızlıdır. İkinci aktivite, ışık yoğunluğunu ölçmek için deneyin bir simülasyonunu kullanır. Bu çok iyi ama kapsamı sınırlı.

Etkinlik 3, daha geniş bir değişken yelpazesini değiştirdikten sonra fotosentez oranını ölçmek için bir Scratch animasyonu sunar. Bu basit görünüyor, ancak sonuçlar, ışık yoğunluğu arttığında veya tam tersi olduğunda, CO2 konsantrasyonunun sınırlayıcı faktörünü gösterecektir. Ayrıca, ışığın üç rengini veya üçten fazla ışık dalga boyunu araştırmak için de kullanılabilir.

Bu simülasyonun en güzel yanı, öğrencilerin modeli "remikslemesi" ve koddaki "kabarcık bekleme süresi" hesaplamasını değiştirmesinin oldukça kolay olmasıdır. Scratch modelindeki kodu mükemmelleştirmek için aktivite 1'i kullanmak çok iyi bir araştırma olur. Çizik fotosentez simülasyon proje sayfasının içine buradan bakın

(Bunu yapan varsa lütfen bana yazının bir kopyasını göndersin, ben de sitede yayınlayacağım.)

Teori etkinliğine girmeyen ekstra kaynaklar

Deneysel tasarımla ilgili yardım

Yaprak disk laboratuvarlarının video açıklamaları

John McMurtry tarafından tasarlanan alternatif bir simülasyon deneyi burada bulunabilir:


Ders Notları

1. Elektron mikrograflarında görüldüğü gibi bir kloroplastın yapısını çizin.

2. Fotosentezin ışığa bağımlı ve ışıktan bağımsız reaksiyonlardan oluştuğunu belirtin.

3. Aşağıdakileri içeren ışığa bağımlı reaksiyonları açıklayın:

  • fotosistem II'nin fotoaktivasyonu:
  • suyun fotolizi:
  • elektron taşıma sistemi: thylakoid membrana gömülü proteinler, bir dizi redoks reaksiyonunda bir yol boyunca enerji transfer eder:
  • fotosistem I'in fotoaktivasyonu:
  • NADP+ azalması ----> NADPH + H+:
  • döngüsel olmayan fotofosforilasyon:
  • döngüsel fotofosforilasyon:

4. Fosforilasyonu kemiozmoz açısından açıklayın:

5. Aşağıdaki rolleri içeren ışıktan bağımsız reaksiyonları açıklayın:

  • ribuloz bifosfat karboksilaz (rubisco): 2 molekül gliserat 3-fosfat oluşturmak için karboksilatlar ribuloz bifosfat içeren bir enzim
  • gliserat 3-fosfatın (GP) trioz fosfata (TP) indirgenmesi:
    • ATP ve NADPH + H+ kaynaklı enerji tarafından yönlendirilen azalma
    • ışığa bağımlı reaksiyonların ürünleri, GP'yi TP'ye indirgemek için enerji sağlar
    • 3-karbonlu TP'nin %83'ü, 5-karbonlu RuBP'yi yeniden oluşturmak için kullanılır
    • ATP'den gelen enerjiyi kullanmak
    • enzimler TP'yi çeşitli ürünlere dönüştürür
      • monosakkaritler: glikoz, fruktoz
      • disakkaritler: sakaroz
      • polisakkaritler: nişasta
      • diğer ürünler: lipidler, amino asitler, nükleik asitler

      6. Kloroplastın yapısı ile işlevi arasındaki ilişkiyi açıklar.

      • kloroplast iç koşulları düzenleyen çift zara sahiptir
      • kloroplastın içi thylakoids ve stromaya ayrılmıştır
        • tilakoidler = ışığa bağımlı reaksiyonların yeri
          • ışık emilimini en üst düzeye çıkarmak için geniş yüzey alanı
          • thylakoids içindeki küçük boşluk, proton birikimine izin verir
          • thylakoid iç asidik/ pH = 4/ kemiozmotik gradyan için izin veren yüksek proton konsantrasyonu
          • stroma pH = 8/ bazik Calvin döngüsü enzimlerinin en iyi şekilde çalıştığı yerde
          • pigmentler hidrofobik/ hidrokarbon kuyrukları ile tilakoid zarlara tutunur
          • Fotosistemler II ve I arasındaki ETC proteinleri, kemiozmotik gradiyente ekleyerek protonları thylakoid iç içine pompalar
          • Calvin döngüsü için NADP'nin NADPH'ye indirgenmesine izin veren dış tilakoid membrana bağlı NADP redüktaz
          • stromada kemiyosmotik gradyan/fotofosforilasyon/ATP üretimine proton akışına izin verir
          • kloroplast ribozomları protein sentezine izin verir

          7. Fotosentezin etki spektrumunu çizin.

          8. Yeşil bitkilerde fotosentetik pigmentlerin etki spektrumu ile absorpsiyon spektrumu arasındaki ilişkiyi açıklayın.

          • bir emilim spektrumu belirli bir pigment tarafından emilen ışığın her dalga boyunun miktarını gösterir
            • her fotosentetik pigment, ışığın belirli dalga boylarını emer
            • Bir fotosistem, çeşitli fotosentetik pigmentlerden oluşur
            • fotosentetik pigmentler, emilen ışığın miktarını artırmak için bir fotosistem içinde işbirliği yapar.

            9. Işık yoğunluğu, sıcaklık ve CO2 konsantrasyonuna atıfta bulunarak sınırlayıcı faktörler kavramını açıklayın.


            Videoyu izle: ARŞİV 9 Fotosentez Hızı Çevresel Etmenler - Kemosentez - 12. Sınıf Biyoloji AYT #32 (Mayıs Ayı 2022).