Ćwiczenie nr 8 | Dąbrowska Kamila | Grupa nr 7 |
---|---|---|
Data wykonania ćwiczenia: 08.05.2013 r. |
Wyznaczanie zależności natężenia fotosyntezy od natężenia PAR. Wykazanie zużycia CO2 w procesie fotosyntezy. Reakcja Hilla. Próba Sachsa. | Zaliczenie |
Data oddania sprawozdania: 15.05.2013 r. |
I Część teoretyczna
Gazowy analizator podczerwieni jest urządzeniem świetnie sprawdzającym się w terenie. Zasada jego działania oparta jest na pomiarach absorbcji w zakresie promieniowania podczerwonego. Zjawisko absorbcji w tym zakresie obserwuje się dla różnych gazów, takich jak CO2, czy pary wodnej, co umożliwia pomiary między innymi procesów fotosyntezy i transpiracji.
Reakcja Hilla jest dowodem na zachodzenie fazy jasnej fotosyntezy w wyizolowanych chloroplastach. Reakcja wywołuje się poprzez wprowadzenie indofenolu do zhomogenizowanych zielonych tkanek roślinnych. Indofenol odbarwia się z powodu zmiany stopnia utleniania, dzięki czemu można wykazać indukowany światłem przepływ elektronów w obrębie łańcucha fotosyntetycznego.
Próba Sachsa inaczej zwana próbą jodową; sposób określania zawartości skrobi w badanym materiale.
II Część praktyczna
Ćwiczenie 1
Wyznaczanie zależności natężenia fotosyntezy od natężenia PAR przy użyciu gazowego analizatora podczerwieni.
Urządzenie zostało skalibrowane przed zajęciami. W komorze pomiarowej umieszczono liści klonu. Ustawiono natężenie promieniowania fotosyntetycznie aktywnego (PAR) na wartość minimalną: 100μmol/m2/s. Po kilku minutach, gdy wartość natężenie fotosyntezy się ustabilizowała, dokonano odczyt natężenia fotosyntezy. Analogicznie wykonano pomiary przy coraz wyższych dawkach PAR: 500, 750, 1000, 1500 i 2000μmol/m2/s.
Wyniki:
Tabela 1
PAR [μmol/m2/s] | Natężenie fotosyntezy [µmol CO2/m2/s] |
---|---|
100 | 4, 01 |
500 | 5,63 |
750 | 7,37 |
1000 | 8,3 |
1500 | 8,47 |
2000 | 8,39 |
Wykres 1
Świetlny punkt wysycenia: 8,4 μmol/m2/s przy PAR: 1200 μmol/m2/s.
Ćwiczenie 2
Wykazanie zużycia CO2 w procesie fotosyntezy
Do ok. 150 ml przegotowanej (w celu pozbycia się CO2) wody destylowanej dodano kilka kropel błękitu bromotymolowego. Odlano zabarwioną wodę do probówki C, a resztę przedmuchiwano, w celu wprowadzenia CO2, używając grubej pipety aż do uzyskania koloru zielono- żółtego. Tak zabarwiony roztwór wlano do probówek A i B. We wszystkich probówkach umieszczono kilka nitek mchu jawajskiego. Probówkę A szczelnie zawinięto folią aluminiową, a probówki B i C oświetlono światłem. Po około godzinie porównano zabarwienie w probówkach.
Wyniki:
Probówka | Barwa początkowa | Warunki świetlne | Barwa końcowa |
---|---|---|---|
A | żółta | ciemno | żółta |
B | żółta | jasno | jasnoniebieska |
C | niebieska | jasno | niebieska |
W probówce A, która znajdowała się w ciemności roztwór nie zmienił barwy, ponieważ w związku z tym, ze nie zachodził proces fotosyntezy w probówce pozostał CO2.
W probówce B, która znajdowała się na świetle roztwór zmienił barwę z żółtej na jasnoniebieską, co wskazuje na wykorzystanie CO2 w reakcji procesu fotosyntezy.
W probówce C, która również znajdowała się na świetle, lecz nie zostało poprzednio przedmuchana roztwór nie odbarwił się ze względu na to, że nie została wprowadzono dodatkowa ilość CO2. Nie wyklucza to jednak zajścia procesu fotosyntezy w tej probówce.
Ćwiczenie 3
Reakcja Hilla na izolowanych chloroplastach.
Sporządzono 0,34M roztwór sacharozy. Umyto liście szpinaku i pozbawiono je grubych żyłek. Odważono ok. 10g liści. Liście podzielone na drobne kawałki zalano 100ml 0,34M sacharozy i homogenizowano około 30 sekund. Zawiesinę przefiltrowano przez gazę. Do czterech probówek odlano równe ilości zawiesiny (ok. 2/3 objętości). Probówkę nr 1 i 2 zawinięto dokładnie folia aluminiową pozostawiając jedynie odsłonięty wylot probówki. Dodano identyczne ilości indofenolu do wszystkich probówek, wymieszano zawartość i probówki nr 1 i 2 szczelnie owiniętą folia, a probówki nr 3 i 4 umieszczono w silnym świetlne na kilka minut.
Wyniki:
Warunki | Barwa początkowa | Barwa końcowa |
---|---|---|
Światło | granatowa | zielona |
Ciemność | granatowa | granatowa |
Związki takie jak indofenol, ale też dichlorofenol, czy żelazocyjanek są sztucznymi akceptorami elektronów. Związki te w postaci utlenionej mają barwę, natomiast w postaci zredukowanej ulegają odbarwieniu. W reakcji Hilla dochodzi do redukcji z równoczesnym wydzieleniem tlenu na świetle, stąd odbarwienie roztworu w probówkach znajdujących się na świetle. Roztwory w probówkach zawiniętych w folie ulegają odbarwieniu dopiero po ich rozwinięciu i umieszczeniu na pewien okres czasu w świetle.
Ćwiczenie 4
Próba Sachsa
Liście trzykrotki zasłoniętą szczelnie do połowy (od strony wierzchołka) folią aluminiową i oświetlano intensywnie przez 2-3 dni. W dalszym etapie doświadczenia zdjęto folię, zagotowano liście w łaźni wodnej w zlewce z wodą, a następnie w etanolu w celu usunięcia barwników. Odbarwiony liść przeniesiono do szalki Petriego i zalano płynem Lugola.
Wyniki:
Liście od strony, w której znajdowała się maska z foli zostały jaśniejsze, odbarwieniu uległy od strony ogonka. Odbarwienie powstało wskutek potraktowania liścia płynem Lugola. Próba wykazała obecność skrobi na nieokrywanej maską stronie liścia. Skrobia jest polisacharydem składającym się tylko z merów glukozy. Glukoza z kolei wytwarzana jest w procesie fotosyntezy. Doświadczenie wykazało więc zahamowanie fotosyntezy w przykrytych „maską” obszarach liści.